CN102958722B - 车辆用暖气控制装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆用暖气控制装置,其目的在于,在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。取得作为由乘员实施的设定的操作值,且在不存在手动操作时,取得燃料消耗减少量和燃料消耗量,而在燃料消耗减少量超过燃料消耗量且可期待燃料经济性提高时,执行座椅加热器控制、即由电热加热器实施的供暖,并减小鼓风机的风力,且降低发动机启动阈值。由于能够并用由空调装置实施的供暖和由电热加热器实施的供暖,因此在减少燃料消耗量的同时获得了供暖效果。

Description

车辆用暖气控制装置及方法
技术领域
本发明涉及一种车辆用暖气控制装置及方法,尤其是,涉及一种对被搭载于在停车时发动机停止的混合动力汽车等的车辆上的暖气装置进行控制的车辆用暖气控制装置及方法。
背景技术
一直以来,提出有一种如下的车辆,即,当在交叉路口等处停止了行驶时,实施空转停止控制,从而实现燃料经济性提高的车辆,其中,所述空转停止控制为,使空转停止从而实现燃料经济性提高的控制。此外,在作为动力源而搭载了发动机和电动机的车辆中,在停止了行驶时,停止发动机从而实现燃料经济性提高。
另一方面,车辆用暖气装置大多是通过车辆用空调装置而实现的。由于通过车辆用空调装置而实施的供暖将发动机的冷却水的热量作为热源而使用,因此在冷却水的温度较低时,无法获得所需的供暖效果。即,在实施上述这种空转停止控制的车辆、和具有在行驶中停止发动机并通过电动机来进行行驶的模式的混合动力汽车等的车辆中,如果冷却水的温度降低,则会导致无法获得供暖效果。
因此,在混合动力汽车等中,基于根据车辆用空调装置的目标排风温度(TAO)而预先设定的发动机冷却水的温度的阈值,来实施发动机停止和发动机启动,从而抑制冷却水的温度降低以获得供暖效果。
此外,存在一种如下的车辆,即,除了获得通过车辆用空调装置而实现的供暖效果之外,另外还具备座椅加热器以获得供暖效果的车辆。在这种具备座椅加热器的车辆中,当处于在停止了行驶时停止发动机从而实现燃料经济性提高的运转模式(所谓的节能模式)下时,实施由车辆用空调装置及座椅加热器实施的供暖。为了在通过该节能模式而实现的运转模式下实现燃料经济性提高,在日本特开2006-151039号公报所记载的技术中,提出了如下内容,即,当在节能模式下进行供暖时,以与通常的运转力相比更加抑制的方式使空调器及座椅加热器运转。通过与通常的运转力相比更加抑制空调器及座椅加热器,从而与通常的运转模式相比,能够在节能模式时以抑制输出的方式进行运转,从而能够提高燃料经济性。
发明内容
发明所要解决的课题
但是,由于座椅加热器通过电力供给而运转,因此在日本特开2006-151039号公报所记载的技术中,为了回收由座椅加热器所消耗的电力,而需要实施发动机启动从而进行发电。由此,燃料消耗量将会增加。
本发明是考虑到上述事实而完成的,其目的在于,在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。
用于解决课题的方法
为了达成上述目的,第一方式所涉及的车辆用暖气控制装置具备:燃料消耗减少量取得部,其取得伴随有发动机停止的运转模式下的燃料消耗减少量;燃料消耗量取得部,其取得与如下的电热加热器供暖时的电力消耗相当的燃料消耗量,其中,所述电热加热器与将发动机冷却水作为供暖时的热源而对车厢内进行供暖的暖气部分别设置,并通过由电力供给而实施的加热来对车厢内进行供暖;判断部,当由所述燃料消耗量取得部取得的燃料消耗量少于由所述燃料消耗减少量取得部取得的燃料消耗减少量时,所述判断部判断为,处于燃料经济性提高状态;控制部,当由所述判断部判断为处于燃料经济性提高状态时,所述控制部对由所述电热加热器实施的供暖进行控制。
根据第一方式所涉及的车辆用暖气控制装置,燃料消耗减少量取得部取得伴随有发动机停止的运转模式下的燃料消耗减少量。该燃料消耗减少量能够通过运算而求出。例如,对预先设定的固定时间内的燃料变动量进行检测,从而取得实际的燃料消耗量。由于运转模式为伴随有发动机停止的模式,因此抑制了发动机停止时的燃料消耗。因此,设想例如处于未伴随有发动机停止的标准的运转模式,且将在标准的行驶状态(例如,预定发动机转数)下行驶了预先设定的固定时间时的燃料消耗量,作为假定燃料消耗量而求出。能够将相当于该假定燃料消耗量与实际的燃料消耗量之间的差分量,作为燃料消耗减少量而求出。此外,关于燃料消耗减少量,能够取得预先设定的预测结果。例如,能够将在固定时间内被预测的燃料消耗减少量作为数据而进行存储,且通过读取该数据从而取得预测结果。此时,具备对伴随有发动机停止的运转模式进行检测的检测部,且能够在检测出该运转模式时,将作为与该运转模式相对应的数据的燃料消耗减少量设定为预测结果。
此外,燃料消耗量取得部取得与如下的电热加热器供暖时的电力消耗相当的燃料消耗量,其中,所述电热加热器与将发动机冷却水作为供暖时的热源而对车厢内进行供暖的暖气部分别设置,并通过由电力供给而实施的加热来对车厢内进行供暖。关于该燃料消耗量,可以取得直接检测出的检测结果,也可以取得预测结果。取得对燃料消耗量进行直接检测而获得的检测结果的一个示例为,检测并取得预先设定的固定时间内的电力消耗量。通过将该取得的电力消耗量换算成燃料消耗量,从而能够取得燃料消耗量。此外,在取得预测结果的一个示例中,能够根据在预先设定的固定时间内被预测出的电力消耗量而换算出燃料消耗量,并设定为预测结果。例如,能够将在固定时间内被预测出的燃料消耗量作为数据而进行存储,且通过读取该数据从而取得预测结果。此时,具备对成为伴随有发动机停止的运转模式的情况进行检测的检测部,且能够在检测出该运转模式时,将与该运转模式相对应的、预先设定的燃料消耗量设定为预测结果。
当所取得的燃料消耗量少于所取得的燃料消耗减少量时,判断部判断为,处于燃料经济性提高状态。当由判断部判断为处于燃料经济性提高状态时,控制部对由电热加热器实施的供暖进行控制。即,由于在处于燃料经济性提高状态时,由暖气部实施的供暖和由电热加热器实施的供暖被并用,因此能够在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。
第二方式所涉及的车辆用暖气控制装置还具备行驶状态检测部,所述行驶状态检测部对发动机停止的频率在预先设定的频率以上的低负载行驶状态进行检测,所述暖气部包括:要求部,所述要求部中预先设定有用于供暖的发动机冷却水的基准温度,并且根据发动机冷却水温度和基准温度来提出发动机启动要求或发动机停止要求;变更部,所述变更部在伴随有所述发动机停止的运转模式时,实施使所述发动机冷却水的基准温度降低预定温度的变更,在处于使所述发动机冷却水的基准温度降低预定温度的、伴随有所述发动机停止的运转模式下时,且所述燃料消耗量少于所述燃料消耗减少量并且所述行驶状态检测部的检测结果为低负载行驶状态时,所述判断部判断为处于燃料经济性提高状态。
根据第二方式所涉及的车辆用暖气控制装置,行驶状态检测部对发动机停止的频率在预先设定的频率以上的低负载行驶状态进行检测。当例如在市区的交叉路口和信号灯等处频繁地停止行驶时,通过进行空转停止控制从而能够实现燃料经济性提高,其中,所述空转停止控制为,停止空转从而实现燃料经济性提高的控制。此外,在作为动力源而搭载了发动机和电动机的车辆中,能够在停止了行驶时停止发动机以实现燃料经济性提高。能够将实施这些空转停止控制、和在行驶停止时进行发动机停止的控制的情况等,作为发动机停止的频率在预先设定的频率以上的低负载行驶状态而进行检测。关于发动机停止的频率,可以对每固定时间内的停止次数进行检测。
暖气部将发动机冷却水作为供暖时的热源而对车厢内进行供暖。因此,有时会出现当停止发动机时发动机冷却水温度降低从而使供暖效果降低的情况。因此,预先设定用于供暖的发动机冷却水的基准温度,且根据发动机冷却水温度和基准温度来启动发动机或停止发动机,从而抑制了供暖效果的降低。因此,暖气部包括要求部和变更部。要求部根据发动机冷却水温度和基准温度来提出发动机启动要求或发动机停止要求。此外,变更部在伴随有发动机停止的运转模式时,实施使发动机冷却水的基准温度降低预定温度的变更。
在处于使发动机冷却水的基准温度降低预定温度的、伴随有发动机停止的运转模式下时,且燃料消耗量少于燃料消耗减少量并且检测出低负载行驶状态时,判断部判断为处于燃料经济性提高状态。因此,通过使发动机冷却水的基准温度降低预定温度,从而能够增加发动机停止频率,此外,通过在低负载行驶状态下增加发动机停止频率,从而能够增加燃料消耗减少量。因此,虽然通过由电热加热器实施的供暖而产生燃料消耗量,但是燃料消耗量变得少于燃料消耗减少量,从而能够在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。
第三方式所涉及的车辆用暖气控制装置还具备温度取得部,所述温度取得部取得车厢内的温度,所述暖气部包括:要求部,所述要求部中预先设定有用于供暖的发动机冷却水的基准温度,并且根据发动机冷却水温度和基准温度来提出发动机启动要求或发动机停止要求;变更部,所述变更部在伴随有所述发动机停止的运转模式时,实施使所述发动机冷却水的基准温度降低预定温度的变更,在使所述发动机冷却水的基准温度降低预定温度的、伴随有所述发动机停止的运转模式下,且处于由所述温度取得部取得的车厢内的温度小于预先设定的温度的冷却状态时,所述判断部判断为处于燃料经济性提高状态。
根据第三方式所涉及的车辆用暖气控制装置,温度取得部取得车厢内的温度。此外,在使发动机冷却水的基准温度降低预定温度的、伴随有发动机停止的运转模式下,且处于所取得的车厢内的温度小于预先设定的温度的冷却状态时,判断部判断为处于燃料经济性提高状态。即,在车厢内的温度较低的冷却状态下,期望车厢内的及早的供暖。因此,通过并用由暖气部实施的供暖和由电热加热器实施的供暖,从而能够获得及早的供暖效果。此外,通过使发动机冷却水的基准温度降低预定温度,从而能够增加发动机停止频率,此外,通过增加发动机停止频率,从而能够增加燃料消耗减少量。因此,燃料消耗量变得少于燃料消耗减少量,从而能够在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。
在第四方式所涉及的车辆用暖气控制装置中,所述暖气部包括空调部,所述空调部计算出用于对车厢内进行空气调节的空调风的目标排风温度,并对车厢内进行空气调节以达到该目标排风温度,且所述空调部具备加热部,所述加热部在供暖时将发动机冷却水作为热源而对所述空调风进行加热,所述电热加热器为乘员接触型加热器及电加热器中的至少一种加热器,所述控制部对通过所述空调部及所述电热加热器而实施的供暖进行控制。
根据第四方式所涉及的车辆用暖气控制装置,通过空调部及电热加热器来进行供暖。空调部被包含在暖气部内,并计算出用于对车厢内进行空气调节的空调风的目标排风温度,且对车厢内进行空气调节以达到目标排风温度。此时,关于空调部的供暖的热源,通过由发动机冷却水而实现的加热部来对空调风进行加热。电热加热器为,乘员接触型加热器及电加热器中的至少一种加热器。如上所述,通过由空调部及电热加热器实施的供暖,从而能够在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。
在第五方式所涉及的车辆用暖气控制装置中,所述温度取得部还取得车厢外温度及冷却水温度中的至少一个温度,所述判断部包括决定部,所述决定部根据由所述温度检测部取得的车厢内温度、和车厢外温度以及冷却水温度中的至少一个温度,来决定冷却状态。
根据第五方式所涉及的车辆用暖气控制装置,温度取得部取得车厢内温度、和车厢外温度以及冷却水温度中的至少一个温度。此外,判断部根据冷却状态而对燃料经济性提高状态进行判断,所述冷却状态是根据所取得的车厢内温度、和车厢外温度以及冷却水温度中的至少一个温度,从而由决定部决定的。即,根据车厢内温度和车厢外温度、车厢内温度和冷却水温度、或者车厢内温度和车厢外温度和冷却水温度中的任意一种温度状态来决定冷却状态,并对燃料经济性提高状态进行判断。例如,根据车厢内温度和车厢外温度,在为了获得供暖效果而所需的燃料消耗量少于燃料消耗减少量时,判断为燃料经济性提高状态。此外,根据车厢内温度和冷却水温度,在为了获得供暖效果而所需的燃料消耗量少于燃料消耗减少量时,判断为燃料经济性提高状态。或者,根据车厢内温度、车厢外温度以及冷却水温度,在为了获得供暖效果而所需的燃料消耗量少于燃料消耗减少量时,判断为燃料经济性提高状态。由此,通过由电热加热器实施的供暖,从而能够在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。
在第六方式所涉及的车辆用暖气控制装置中,所述空调部包括向车厢内供给所述空调风的鼓风机,所述控制部通过对所述鼓风机的风力进行变更,从而对通过所述空调部而实施的供暖进行控制。
根据第六方式所涉及的车辆用暖气控制装置,通过对鼓风机的风力进行变更,从而对供暖进行控制。对鼓风机的风力进行变更是指,降低鼓风机的风力。通过降低鼓风机的风力,从而对于作为热源的空调风的发动机冷却水,能够抑制由鼓风机的风力而引起的温度降低,进而能够延长发动机停止时间。由此,即使在由空调部及电热加热器实施的供暖时,也能够在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。
在第七方式所涉及的车辆用暖气控制装置中,所述控制部通过阶段性地变更由电力供给而实现的加热温度,从而对通过所述电热加热器而实施的供暖进行控制。
根据第七方式所涉及的车辆用暖气控制装置,由于对于通过电热加热器实施的供暖,阶段性地变更由电力供给而实现的加热温度,因此能够阶段性地降低消耗电力,从而能够减少燃料消耗量。
第八方式所涉及的车辆用暖气控制装置还具备取得乘员的落座位置的落座位置取得部,所述电热加热器为乘员接触型加热器,所述控制部对于由所述落座位置取得部取得的乘员的落座位置上的电热加热器控制供暖。
根据第八方式所涉及的车辆用暖气控制装置,由于对于乘员的落座位置上的乘员接触型加热器控制供暖,因此能够只对于期望供暖效果的乘员控制供暖,从而与对于全部座位进行供暖控制的情况相比,能够减少燃料消耗量。
另外,在所述车辆用暖气控制装置中,所述电热加热器为乘员接触型加热器,并且还具备取得所述电热加热器的设置位置的加热器设置取得部,所述控制部能够对于由所述加热器设置位置取得部取得的位置上的电热加热器控制供暖。
即使在能够对于车厢内的乘员落座位置上的电热加热器控制供暖的情况下,也存在乘员接触型加热器没有被设置在车厢内的全部的乘员落座位置上的情况。因此,如果采用对于被设置的位置上的电热加热器控制供暖的方式,则能够排除不需要的控制,从而能够减少燃料消耗量。
此外,在所述车辆用暖气控制装置中,所述电热加热器为乘员接触型加热器,并且还具备取得所述电热加热器的打开关闭状态的加热器打开关闭取得部,所述控制部能够对于由所述加热器打开关闭取得部取得的所述电热加热器的打开状态下的电热加热器控制供暖。
关于电热加热器,能够通过乘员的操作而进行打开关闭设定。因此,通过采用对于电热加热器的打开状态下的电热加热器控制供暖的方式,从而能够在反映乘员的意图的同时排除不需要的控制,进而能够减少燃料消耗量。
而且,在所述车辆用暖气控制装置中,所述控制部可以包括设定部,所述设定部在对由所述电热加热器实施的供暖进行控制时,将所述发动机冷却水的基准温度设定为与所述预定温度相比更加降低了的温度。
在对由电热加热器实施的供暖进行控制时,能够在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。因此,如果采用将发动机冷却水的基准温度设定为与所述预定温度相比更加降低了的温度的方式,则能够通过进一步增加发动机停止频率,从而进一步增加燃料消耗减少量。因此,能够在提高燃料消耗量的减少的同时获得供暖效果。
第九方式所涉及的车辆用暖气控制方法包括:燃料消耗减少量取得工序,取得伴随有发动机停止的运转模式下的燃料消耗减少量;燃料消耗量取得工序,取得与如下的电热加热器供暖时的电力消耗相当的燃料消耗量,其中,所述电热加热器与将发动机冷却水作为供暖时的热源而对车厢内进行供暖的暖气部分别设置,并通过由电力供给而实施的加热来对车厢内进行供暖;判断工序,当通过所述燃料消耗量取得工序而取得的燃料消耗量少于通过所述燃料消耗减少量取得工序而取得的燃料消耗减少量时,则判断为处于燃料经济性提高状态;控制工序,当通过所述判断工序而判断出处于燃料经济性提高状态时,对由所述电热加热器实施的供暖进行控制。
根据第九方式所涉及的车辆用暖气控制方法,在与对车厢内进行供暖的电热加热器的供暖时的电力消耗相当的燃料消耗量少于伴随有发动机停止的运转模式下的燃料消耗减少量时,判断为处于燃料经济性提高状态,并对由电热加热器实施的供暖进行控制。由此,由于在处于燃料经济性提高状态时,并用由暖气部实施的供暖和由电热加热器实施的供暖,因此能够在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。
第十方式所涉及的车辆用暖气控制程序将计算机作为第一方式至第七方式中的任意一种方式所述的车辆用暖气控制装置的各个部而发挥功能。即,可以设定为如下的车辆用暖气控制程序,所述车辆用暖气控制程序将计算机作为第一方式至第七方式中的任意一种方式所述的车辆用暖气控制装置的各个部而发挥功能。该程序可以存储在存储介质中且能够进行流通。
发明效果
如上述所说明的那样,根据本发明,由于在与对车厢内进行供暖的电热加热器的供暖时的电力消耗相当的燃料消耗量少于伴随有发动机停止的运转模式下的燃料消耗减少量时,对由电热加热器实施的供暖进行控制,从而能够在处于燃料经济性提高状态时,并用由暖气部实施的供暖和由电热加热器实施的供暖,因此具有如下的效果,即,能够在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。
附图说明
图1为关于由本发明的第一实施方式所涉及的车辆用空调装置中的空调器ECU执行的座椅加热器控制而表示处理的流程的流程图。
图2为表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆用空调装置的结构的框图。
图3为表示用于对电热加热器进行手动操作的操作显示部的概念图,(A)表示操作显示部,(B)表示根据指示而进行的座椅加热器的工作状态的推移。
图4为表示车辆用空调装置中的、用于在根据目标排风温度而预先设定的发动机水温下实施发动机开启要求的发动机开启要求阈值的一个示例的线图。
图5为表示车辆用空调装置的空调器ECU中的处理工序的流程的一个示例的说明图。
图6为表示电热加热器的目标温度与实际温度之间的关系的线图。
图7为表示了以三个阶段对电热加热器的温度切换进行计时器控制时的温度变化的线图。
图8为关于由空调器ECU执行的座椅加热器自动控制而表示计时器控制的处理的流程的流程图。
图9为表示由本发明的第二实施方式的车辆用空调装置中的空调器ECU执行的座椅加热器控制的处理的流程的流程图。
图10为表示由本发明的第三实施方式的车辆用空调装置中的空调器ECU执行的座椅加热器控制的处理的流程的流程图。
图11为表示对于本发明的第三实施方式所涉及的燃料经济性提高的判断的详细处理的流程的流程图。
图12为关于由本发明的第四实施方式的车辆用空调装置中的空调器ECU执行的座椅加热器控制,表示用于根据落座于座位上的乘员的落座位置来进行供暖控制的处理的流程的流程图。
图13为反映本发明的第四实施方式所涉及的乘员的意图的处理的说明图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式的一个示例进行详细说明。
(第一实施方式)
图2为,表示本发明的第一实施方式所涉及的车辆用暖气装置的概要结构的框图。另外,在本实施方式中,对使用了车辆用空调装置的供暖功能的情况进行说明。下面,将车辆用空调装置作为车辆用暖气装置而进行说明。此外,本实施方式所涉及的车辆用空调装置被搭载于混合动力汽车上,且能够应用于如下的装置中,即,即使在发动机停止时也能够对车厢内进行空气调节的装置。
在本实施方式所涉及的车辆用空调装置10中,通过包含压缩机12、电容器14、膨胀阀16及蒸发器18在内的制冷剂的循环通道而构成了制冷循环。
蒸发器18通过使被压缩且液化了的制冷剂气化,从而对经过该蒸发器18的空气(以下,称为蒸发器后的空气)进行冷却。此时,在蒸发器18中,通过对经过的空气进行冷却,从而使空气中的水分结露,由此,使蒸发器18后的空气被除湿。
被设置于蒸发器18的上游侧的膨胀阀16,通过对液化了的制冷剂急剧地进行减压,从而使其呈雾状并向蒸发器进行供给,由此使蒸发器18中的制冷剂的气化效率得到提高。
在本实施方式中,车辆用空调装置10的压缩机12应用了电动式的压缩机,并且被构成为,即使在车辆的动力(例如,发动机和电动机等)不进行动作的情况下,也能够通过电动机20而进行制冷剂的循环。另外,也可以采用如下方式,即,当车辆的动力处于工作时,通过车辆的动力来驱动压缩机12。
车辆用空调装置10的蒸发器18被设置于空调导管22的内部。该空调导管22的两端开口,且在一个开口端处形成有空气吸入口24、26。此外,在另一个开口端处形成有朝向车厢内开口的多个空气排风口28(在本实施方式中,作为一个示例图示了28A、28B、28C)。
空气吸入口26与车辆外部连通,且能够将外部气体导入至空调导管22内。此外,空气吸入口24与车厢内连通,且能够从车厢内下部将空气(内部空气)导入至空调导管22内。另外,在本实施方式中,空气排风口28被设定为,朝向前挡风玻璃排出空气的除霜器排风口28A(DEF)、能够朝向车厢内上部排出空气的侧面及中央通风装置排风口28B(Vent)、朝向车厢内下部排出空气的脚下排风口28C(Heat)。
在空调导管22内,在蒸发器18和空气吸入口24、26之间设置有鼓风机27。此外,在空气吸入口24、26的附近处设置有吸入口切换风门30。吸入口切换风门30通过吸入口切换风门用作动器32的工作,从而排他性地实施空气吸入口24、26的开闭。
鼓风机27通过风机电动机34的驱动而进行旋转,且从空气吸入口24或空气吸入口26向空调导管22内抽吸空气,而且朝向蒸发器18输送该空气。此时,根据通过吸入口切换风门30而实现的空气吸入口24、26的开闭状态,而向空调导管22内导入外部气体或内部气体。即,能够根据吸入口切换风门30而对内部气体循环模式和外部气体循环模式进行切换。
在蒸发器18的下游侧设置有空气混合风门36及暖气风箱38。空气混合风门36通过空气混合风门用作动器40的驱动而进行转动,从而对蒸发器18后的空气的、通过暖气风箱38的量和旁通暖气风箱38的量进行调节。在暖气风箱38中,发动机冷却水进行循环,且利用被发动机加热了的发动机冷却水的热量,来对通过空气混合风门36而被引导的空气进行加热。
蒸发器18后的空气根据空气混合风门36的开度而向暖气风箱38被引导并被加热,而且,在与未被暖气风箱38加热的空气混合之后,被朝向空气排风口28输送。在车辆用空调装置10中,通过对空气混合风门36进行控制,并对蒸发器18后的冷风和被暖气风箱38加热的暖风的混合状态进行调节,从而实施从空气排风口28朝向车厢内排出的空气的温度调节。
在空气排风口28的附近设置有排风口切换风门42。在车辆用空调装置10中,通过由这些排风口切换风门42来对空气排风口28A、28B、28C进行开闭,从而能够将进行了温度调节的空气从所希望的位置向车厢内排出。另外,该排风口切换风门42的工作通过根据车辆用空调装置10所设定的模式而对排风口切换风门用作动器44进行驱动,从而被实施。
此外,车辆用空调装置10具备,用于实施车辆用空调装置10的各种控制的空调器ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)46。在空调器ECU46上连接有:吸入口切换风门用作动器32、空气混合风门用作动器40、排风口切换风门用作动器44、对使压缩机12进行旋转驱动的电动机20进行控制的控制开关50。此外,在空调器ECU46上连接有对鼓风机27的旋转速度进行控制的鼓风机速度控制装置48。另外,鼓风机速度控制装置48能够应用功率晶体管等,并且在应用功率晶体管时,能够通过改变施加在功率晶体管的基座上的电压的占空比,从而改变鼓风机27的旋转速度。
在空调器ECU46上连接有:车厢外温度传感器52、车厢内温度传感器54、日射传感器56及蒸发器后温度传感器60。此外,在空调器ECU46上连接有用于实施车辆用空调装置10的温度设定和排风口28的选择等的温度设定装置58等,并且车厢外温度传感器52、车厢内温度传感器54、日射传感器56、蒸发器后温度传感器60的检测值被输入至空调器ECU46中,并且根据各个传感器的检测值来实施对应于温度设定装置58的设定等的各种控制。
此外,在空调器ECU46上连接有:发动机冷却水温度传感器66、乘员落座位置传感器67以及行驶状态传感器68。此外,在空调器ECU46上连接有用于实施车辆用空调装置10的各种操作的操作部45,并且,操作部45、冷却水温度传感器66、乘员落座位置传感器67、行驶状态传感器68的检测值被输入至空调器ECU46。根据这些被输入至空调器ECU46的设定值和检测值,来实施详细内容在后文叙述的供暖控制。
另外,在操作部45中,包含用于对电热加热器64进行手动操作的加热器操作显示部70。在图3中图示了加热器操作显示部的结构及显示状态,所述加热器操作显示部用于对作为电热加热器64而应用了座椅加热器时的座椅加热器进行手动操作。如图3(A)所示,加热器操作显示部70由显示部70D和指示开关70S构成。在显示部70D上设置有,表示座椅加热器的工作状态(温度)的三个灯71。在此,示出了如下的状态,即,灯71全灭灯的座椅加热器-停止状态(OFF)、灯71-1点亮的座椅加热器-弱状态(Lo)、灯71-1和71-2点亮的座椅加热器-中状态(Mid)、灯71全点亮的座椅加热器-强状态(Hi)。通过对加热器操作显示部70的操作,从而能够对作为电热加热器64的座椅加热器的温度进行手动设定。如图3(B)所示,通过对指示开关70S的按压,从而能够使座椅加热器的工作状态成为停止状态(OFF)、强状态(Hi)、中状态(Mid)、弱状态(Lo),然后返回至停止状态(OFF)。
虽然在上述说明中,对以三个阶段设定电热加热器64的手动操作的情况进行了说明,但是并不限定于三个阶段,也可以为四个阶段以上,且也可以为两个阶段或者打开关闭。
发动机冷却水温度传感器66可以直接检测发动机冷却水,也可以间接检测发动机冷却水。例如也可以对循环有发动机冷却水的暖气风箱38的温度进行检测。乘员落座位置传感器67为,用于对落座于车辆用座椅上的乘员的位置及落座于该车辆用座椅上的乘员的有无进行检测的构件。行驶状态传感器68为,用于对车辆的行驶状态进行检测的构件。车辆的行驶状态可以应用如下的状态,即,以超过预定阈值固定时间以上的车速进行连续行驶的高速行驶状态、以预定阈值以下的车速进行连续行驶的低速行驶状态、在固定时间内以超过预定阈值的频率进行停车的停车行驶状态。在车辆停车时的空转状态下实施了伴随有发动机停止的控制的情况下,该停车行驶状态能够成为低负载行驶状态。另外,在车辆具备导航系统的情况下,通过从导航系统中获得与高速道路和市区等的行驶道路及行驶道路周边相关的数据,从而能够确定行驶状态。
在搭载有本实施方式所涉及的车辆用空调装置10的车辆中,设置有电热加热器64,且能够进行由车辆用空调装置10实施的供暖和由电热加热器64实施的供暖,并且,在车辆用空调装置10的空调器ECU46上连接有电热加热器64,电热加热器64的使用状况被输入到空调器ECU46中。此外,电热加热器64具备用于使乘员指示打开关闭的加热器开关64A。对于该加热器开关64A,在设置有多个电热加热器64时,可以在每一个电热加热器64上分别地设置开关,也可以为统一进行打开关闭指示的开关。此外,虽然电热加热器64是为了车厢内的供暖而设置的,但是其设置位置被设定为预先确定的位置,且使用状况(例如打开关闭)与电热加热器64的位置一起被输入至空调器ECU46。
另外,作为电热加热器64,可以应用例如乘员接触型加热器(对车辆用座椅进行加热的座椅加热器、和对方向盘进行加热的方向盘加热器等)、电加热器(卤素加热器、辐射加热器、PTC加热器等)中的某一种或者组合而应用。在本实施方式中,对作为电热加热器64而应用了对车辆用座椅进行加热的座椅加热器的情况进行说明。另外,虽然在本实施方式中,对使用电热加热器64的情况进行说明,但是,代替电加热器,也可以应用利用了制冷剂循环的热泵等的辅助加热器,而且还可以对辅助加热器进行组合而应用。
此外,在空调器ECU46上连接有发动机ECU62。车辆用空调装置10被搭载于车辆上,并且由于如果在停车时等之时发动机关闭,从而发动机冷却水温度降低,则来自暖气风箱38的散热量将降低,从而无法获得供暖效果,因此,根据发动机冷却水温度,而对发动机ECU62实施发动机开启要求和发动机关闭要求。
详细而言,在空调器ECU46中存储有,根据目标排风温度(TAO)而预先设定的发动机冷却水温度的发动机开启要求阈值及发动机关闭要求阈值,并且根据该发动机开启要求阈值及发动机关闭要求阈值,而对发动机ECU62实施发动机开启关闭要求。即,在发动机ECU46中,在例如发动机冷却水未达到预先设定的温度时,要求发动机启动。通过该发动机启动从而使冷却水温度上升,以获得所需的空调状态。
在本实施方式中,通过实施车辆的发动机停止控制,从而能够获得省燃料经济性效果。因此,在车辆用空调装置10中,以能够设定对省燃料经济性效果被削弱的情况进行抑制的模式的方式而构成。即,在车辆用空调装置10中,能够进行对优先获得省燃料经济性效果的省燃料经济性优先模式(以下,称为经济模式)、和优先获得车厢内的舒适性的舒适优先模式(以下,称为舒适模式)的选择。在操作部45中包括,对是否选择经济模式进行切换(经济模式和舒适模式的切换)的经济模式开关。
因此,在空调器ECU46中设定有,相对于经济模式下的目标排风温度TAO的冷却水温度TW的阈值、和相对于舒适模式下的目标排风温度TAO的冷却水温度TW的阈值。在图4中,图示了相对于目标排风温度TAO的、冷却水温度的阈值的设定的一个示例。
在空调器ECU46中,当在舒适模式下实施空调运转时,应用图4中单点划线所示的边界线Hon、Hoff。下侧的边界线Hon为,要求发动机启动时的阈值,而上侧的边界线Hoff设定为,适用于发动机启动的要求解除(发动机停止的要求)的阈值。由此,在空调器ECU46中,当在舒适模式下实施空调运转时,在对于目标排风温度TAO而言,冷却水温度TW超过边界线Hon的状态下,不要求发动机启动,但是,在对于目标排风温度TAO而言,冷却水温度TW低于边界线Hon时,对发动机ECU62要求发动机启动。此外,在空调器ECU46中,当相对于目标排风温度TAO的冷却水温度TW达到边界线Hoff时,解除(关闭)发动机启动要求。
另一方面,在空调器ECU46中,当被设定为经济模式时,应用被设定为与舒适模式时的阈值相比而较低的温度的、图4中由实线所示的边界线Lon、Loff。如此,通过以使相对于目标排风温度TAO的冷却水温度TW变得低于边界线Hon、Hoff的方式对边界线Lon、Loff进行设定,从而在车辆停止且发动机也停止时,抑制了发动机被启动的情况,从而抑制了由于在车辆停止状态下启动发动机而引起的燃料经济性降低。
此外,由于在本实施方式中,在使用电热加热器64时,可期待乘员的温度感觉变得高于实际的室温,因此设定为,能够使用进一步不同的阈值(降低了的阈值),并根据对电热加热器64的使用来变更阈值,而实施发动机发动要求控制。具体而言,应用图4中由虚线所示的边界线Eon、Eoff。由此,在使用电热加热器64时,能够抑制仅为了获得供暖效果而实施的发动机启动,并且能够抑制由在车辆停止状态下启动发动机而引起的燃料经济性降低。
此外,车辆用空调装置10通过鼓风机27的风力而向车厢内吹送空调风。因此,在空调器ECU46中,当被设定为经济模式时,通过设定为与舒适模式时的风力相比而较低的风力,从而能够抑制燃料经济性降低。即,在供暖过程中,当车辆停止且发动机停止时,将取决于鼓风机27的风力而使发动机冷却水的温度降低加速。因此,在为经济模式时,通过使鼓风机27的风力与舒适模式下的风力相比降低预定量、例如降低至8成的风力,从而减轻发动机冷却水的温度降低。由此,能够延长发动机停止时间,且能够抑制由在车辆停止状态下启动发动机而引起的燃料经济性降低。
在此,由于在使用电热加热器64时,可期待乘员的温度感觉变得高于实际的室温,因此能够进一步降低鼓风机的风力。由此,在使用电热加热器64时,能够抑制仅为了获得供暖效果而实施的发动机启动,并且能够抑制由在车辆停止状态下启动发动机而引起的燃料经济性降低。
接下来,对本实施方式所涉及的车辆用空调装置10的动作进行说明。本实施方式的车辆用空调装置10具有供暖功能,且作为具备了电热加热器64的暖气装置而发挥功能。在以下的说明中,将驾驶员座具备电热加热器64并进行供暖的情况作为一个示例而进行说明。另外,当为其他座位时也能够以同样的方式进行处理。
本实施方式的车辆用空调装置10以根据各个传感器的检测结果而将车厢内的温度保持为预先设定的设定值的方式进行空调控制(自动空调器控制)。对该自动空调器控制的概要进行说明。
当通过温度设定装置58等而进行了空调开始指示时,对通过车厢外温度传感器52、车厢内温度传感器54、日射传感器56及蒸发器后温度传感器60等的各传感器值而检测出的检测值进行读取,并且对通过温度设定装置58而被设定的温度进行读取。接下来,求取目标排风温度(TAO),并以使排风温度成为目标排风温度的方式进行控制。具体而言,求取经过了暖气风箱38的暖风和旁通了暖气风箱38的冷风之间的比例、即混合比(暖风/冷风),并以实现达到所求取的混合比的、空气混合风门36的开度的方式,对空气混合风门用作动器40进行驱动。而且,通过根据预先设定的映射图,而根据目标排风温度运算出向鼓风机27的风扇电机34施加的电压,并且向鼓风机速度控制装置48输出信号,从而实施对应于目标排风温度的送风。
接下来,对由车辆用空调装置10的空调器ECU46所实施的供暖控制的过程进行说明。图5为,表示本实施方式的车辆用空调装置10的空调器ECU46中的处理工序的流程的一个示例的说明图。
首先,当开始供暖控制时,进入步骤100,并开始上述的空调控制工序(自动空调器控制),接下来,在步骤120中,对作为电热加热器64的座椅加热器执行座椅加热器控制。即,在本实施方式中,对空调控制和电热加热器进行协调,并进行供暖控制。
在本实施方式中,能够通过实施车辆的发动机停止控制,从而切换为经济模式和舒适模式中的某一种模式,以获得省燃料经济性效果。此时,在设定了经济模式的情况下,在步骤100的空调控制中,执行鼓风机的风力控制(步骤102)和发动机工作要求控制(步骤110)。
即,鼓风机的风力控制为,在步骤104中对鼓风机27的风力控制是否为自动设定进行辨别,并在手动时,尊重乘员的指示,而进行基于该指示值的风力设定(步骤108)。另一方面,在自动设定时,进行如下的风力设定(步骤106),即,使鼓风机27的风力与舒适模式的风力相比降低预定量、例如降低至8成的风力。由此,能够减轻发动机冷却水的温度降低,并能够延长发动机停止时间,进而能够抑制由在车辆停止状态下启动发动机而导致的燃料经济性降低。
此外,发动机工作要求控制为,在步骤112中,对被设定为与舒适模式时的阈值相比而较低的温度的阈值进行设定(图4)。根据该阈值设定,而通过目标排风温度TAO和冷却水温度TW之间的关系,来判断出发动机启动要求(步骤116)或者发动机停止要求(步骤118)(步骤114)。由此,在车辆停止且发动机也处于停止时,能够延长启动发动机的时间,从而能够抑制由在车辆停止状态下启动发动机而导致的燃料经济性降低。
接下来,关于步骤120的座椅加热器控制,虽然详细内容将在后文叙述,但是,在与电热加热器供暖时的电力消耗相当的燃料消耗量少于伴随有发动机停止的运转模式下的燃料消耗减少量时,实现燃料经济性提高(步骤122),并且执行座椅加热器控制、即由电热加热器实施的供暖(步骤124)。另一方面,当辨别为未实现燃料经济性提高时,不执行由电热加热器实施的供暖(步骤126)。由此,由于能够在可期待燃料经济性提高的状态下,并用由空调装置实施的供暖和由电热加热器实施的供暖,因此能够在减少燃料消耗量的同时,获得供暖效果。
(座椅加热器控制)
接下来,对步骤120的座椅加热器控制进行详细说明。
在图1中,关于由本实施方式的车辆用空调装置10中的空调器ECU46执行的座椅取暖器控制,将处理的流程作为流程图而进行了图示。
首先,当开始座椅加热器控制时,进入步骤130,并取得通过乘员对操作部45的操作而实现的设定、即操作值。在此,取得加热器操作显示部70的指示开关70S是否被按压的操作值。在指示开关70S被按压时,判断为实施了手动操作(在步骤132中为肯定),并在步骤142中开始实施座椅加热器手动控制。也就是说,控制成对应于指示开关70S的按压的座椅加热器的工作状态,即停止状态(OFF)、强状态(Hi)、中状态(Mid)、弱状态(Lo)中的某一种状态。
在此,在执行了通过乘员的指示而实施的座椅加热器手动控制的情况下,当作为电热加热器64的座椅加热器工作时,能够实现燃料经济性提高。即,由于在电热加热器64的使用时,可期待乘员的温度感觉变得高于实际的室温,因此能够与自动控制或者手动控制无关地,使空调装置的阈值与经济模式时相比而降低(图4中由虚线表示的边界线Eon、Eoff)。此外,能够使鼓风机27的风力与经济模式时相比而降低。
因此,进入步骤144,在电热加热器64工作时,通过输出如下的风力设定值,来要求鼓风机27的风力变更,所述风力设定值为,使鼓风机27的风力低于经济模式下的风力,例如与舒适模式下的风力相比降低预定量、例如降低至7成的风力的设定值。由此,能够减轻发动机冷却水的温度降低,并能够延长发动机停止时间,进而能够抑制由在车辆停止状态下启动发动机所导致的燃料经济性降低。
接下来,在步骤146中,要求使空调装置的阈值与经济模式时相比降低的温度变更(图4中虚线所示的边界线Eon、Eoff)。由此,能够在电热加热器64的使用时,抑制由仅为了获得供暖效果而实施的发动机启动,且能够抑制由在车辆停止状态下启动发动机而导致的燃料经济性降低。
另一方面,当没有乘员的指示时,在步骤132中为否定,从而进入步骤134。在步骤134中,取得燃料消耗减少量。该燃料消耗减少量在伴随有发动机停止的运转模式下,能够通过发动机停止时间内所消耗的燃料量而求出。例如,对预先设定的固定时间内的燃料变动量进行检测,从而取得实际的燃料消耗量。另一方面,将在假定的行驶状态(例如,预定发动机转数)下行驶时的燃料消耗量作为假定燃料消耗量而求出,其中,所述假定的行驶状态为,在该预先设定的时间内不伴随有发动机停止的标准的运转模式下行驶的状态。只需将该假定燃料消耗量与实际的燃料消耗量之间的差分量作为燃料消耗减少量而求出即可。此外,燃料消耗减少量可以作为预测结果而获得。在本实施方式中,通过实施车辆的发动机停止控制,从而可获得省燃料经济性效果。对于该运转模式,例如将通过实验等而事前求出的、在固定时间内被预测出的燃料消耗减少量作为数据而进行存储,并且能够通过读取该数据,从而获取预测结果。此时,只需从对成为伴随有发动机停止的运转模式的情况进行检测的运转模式开关,将检测出上述运转模式时与该运转模式相对应的数据、即燃料消耗减少量,作为预测结果而取得即可。
在接下来的步骤136中,取得燃料消耗量。作为该燃料消耗量,对于用于获得上述燃料消耗减少量的时间或者与其相比更短的时间,取得与由电热加热器64实施的供暖中的电力消耗相当的燃料消耗量。关于该燃料消耗量,可以取得直接检测出的检测结果,也可以取得预测结果。例如,对用于获得上述燃料消耗减少量的时间内的电力消耗量进行检测并取得。通过将该取得的电力消耗量换算成燃料消耗量,从而取得燃料消耗量。此外,在作为预测结果而获得的情况下,能够对用于获得上述燃料消耗减少量的时间,根据在执行了详细内容后文叙述的座椅加热器自动控制时被预测出的电力消耗量,而换算成燃料消耗量,以作为预测结果而获得。另外,作为燃料消耗量的预测结果,与上述燃料消耗减少量同样地,也能够将在固定时间内所预测出的燃料消耗量作为数据而进行存储,并通过对该数据进行读取,从而获得预测结果。
接下来,在步骤138中,通过在所取得的燃料消耗量少于所取得的燃料消耗减少量时,判断为处于燃料经济性提高状态,从而对燃料经济性是否提高进行判断,并且当为肯定时,进入步骤140。即,在与电热加热器64供暖时的电力消耗相当的燃料消耗量,少于伴随有发动机停止的运转模式下的燃料消耗减少量时,认为实现了燃料经济性提高,从而进入步骤140,且执行座椅加热器控制、即由电热加热器实施的供暖。另一方面,当被辨别为未实现燃料经济性提高时(在步骤138为否定),不执行由电热加热器64实施的供暖且结束本程序。
由此,由于在期待燃料经济性提高的状态时,并用由空调装置实施的供暖和由电热加热器实施的供暖,因此能够在减少燃料消耗量的同时,获得供暖效果。
接下来,对上述步骤140中的座椅加热器自动控制的一个示例进行说明。在此,对考虑由电热加热器64的连续工作而导致的电力消耗,且以三个阶段(Lo、Mid、Hi)对作为电热加热器64的座椅加热器的温度切换进行计时器控制的情况进行说明。即,在固定时间之后,自动地结束由电热加热器64实施的供暖。另外,计时器可以作为硬件而具备,也可以通过软件来进行计数。
图8为,关于由本实施方式的车辆用空调装置10中的空调器ECU46执行的座椅加热器自动控制,表示计时器控制的处理的流程的流程图。
当开始座椅加热器自动控制时,在图8的步骤150中取得车厢外温度,且在接下来的步骤152中取得目标排风温度TAO。即,在空调器ECU46中,作为使电热加热器64动作的时间、即计时器设定时间,在被辨别为通过自动控制来执行座椅加热器控制时,对车厢外温度和目标排风温度(TAO)进行决定。虽然该决定正时优选图1的步骤140的处理的开始时间点,但也可以为其之前的步骤130之后。接下来,根据所决定的车厢外温度和目标排风温度(TAO),来决定相对应的计时器设定时间t1、t2、t3。在本实施方式中,通过下面的表1所示的计时器设定表来进行设定。该计时器设定表被预先存储收纳于车辆用空调装置10中。另外,在计时器工作过程中,即使车厢外温度和目标排风温度(TAO)发生变动,也维持所设定的计时器设定时间。
[表1]
计时器设定
即,在步骤154中,对车厢外温度是否在预定温度T1(例如10度)以上进行判断,当为肯定时,在步骤156中关闭计时器,并结束本程序。另一方面,当车厢外温度小于预定温度T1(例如,10度)时(在步骤154中为否定),进入步骤158,并对目标排风温度(TAO)是否在预定温度T2(例如,50度)以上进行判断,当为肯定时,在步骤160中以高设定的方式对计时器设定时间t1、t2、t3进行设定。当目标排风温度(TAO)小于预定温度T2(例如,50度)时(在步骤158中为否定),在步骤162中以低设定的方式对计时器设定时间t1、t2、t3进行设定。在接下来的步骤164中,根据所设定的计时器设定时间来执行计时器控制。也就是说,空调器ECU46根据所设定的计时器设定时间,而向电热加热器64指示电力的供给以达到目标温度。
图6为,表示电热加热器的目标温度与实际温度之间的关系的图。如从图中所理解的那样,为目标温度(Lo<Mid<Hi)与实际温度(Ta<Tb<Tc)之间的关系。另外,空调器ECU46指示电力的供给,以维持与目标温度(Lo、Mid、Hi)各自相对应的实际温度(Ta、Tb、Tc)。图7图示了,在车厢外温度和目标排风温度均较低的情况下,以三个阶段(Lo、Mid、Hi)对作为电热加热器64的座椅加热器的温度切换进行计时器控制(计时器设定时间t1、t2、t3)时的温度变化。
另外,即使在计时器工作过程中(计时器控制过程中),在实施了通过手动操作而进行的打开关闭指示和温度设定变更时,也优先手动操作。即,指示供给电力,以达到与手动操作相对应的目标温度。在该手动操作的情况下,考虑到电力消耗,也优选为,在固定时间内结束向电热加热器64的电力供给。
此外,虽然在上述说明中,对关于目标温度以三个阶段(Lo、Mid、Hi)对温度切换进行计时器控制的情况进行了说明,其中,所述目标温度为,相对于作为电热加热器64的座椅加热器的目标温度,但是,也可以以作为电热加热器64的座椅加热器的实际温度来进行控制。
以此方式,在本实施方式中,在燃料消耗量少于燃料消耗减少量时,判断为处于燃料经济性提高状态,且对由电热加热器实施的供暖进行控制。即,由于在处于燃料经济性提高状态时,能够并用由空调装置实施的供暖和由电热加热器实施的供暖,因此能够在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。
另外,虽然在本实施方式中,采用了如下方式,即,作为对车厢内进行空气调节时的热源而使用发动机冷却水,并且作为对热源进行加热的加热部而使用发动机,且为了确保热源而实施发动机开启要求控制,但是并不限定于此,例如也可以采用如下方式,即,将使用通过压缩机而进行了压缩的制冷剂的热泵作为加热部而使用,并将热泵的热交换器等作为热源而使用,其中,所述压缩机根据供给电力而进行驱动,并且,对热泵的热交换器等的温度进行检测,且实施压缩机的动作要求控制(压缩机的启动要求和压缩机的转数变更要求等),以代替发动机开启要求控制。例如,可以采用如下方式,即,使用根据通常时(未使用电热加热器64的情况下)的目标排风温度而预先设定的热泵的压缩机转数的设定映射图、和根据使用电热加热器64时的目标排风温度而预先设定的热泵的压缩机转数(与未使用电热加热器64的情况相比而较低的转数)的设定映射图,从而根据电热加热器64的使用来变更设定图表,并实施热泵的压缩机的动作要求控制。由于在该情况下,通过电力来驱动热泵的压缩机的动力,因此能够抑制以所需以上的转数来对压缩机进行驱动的情况,进而能够实现省电化。
此外,在本实施方式中,在执行座椅加热器控制时,对通过对加热器操作显示部70的指示开关70S的操作而实施的手动操作的有无进行判断。对于该手动操作的有无的判断,可以在点火开关被导通时进行判断。即,由于通过手动操作而实施的指示为乘员的意向,因此可以优先处理该指示。例如,可以采用如下方式,即,执行步骤130以及132,当在步骤132中为否定时,结束中断处理,且在步骤132中为肯定时实施执行步骤142的中断处理。在执行该步骤142的情况下,在座椅加热器自动控制正在被执行时,优选为,从自动控制向手动控制切换。
(第二实施方式)
接下来,对本发明的第二实施方式所涉及的车辆用空调装置进行说明。本实施方式为,在市区的交叉路口和信号灯等处车辆频繁地进行行驶停止的低负载行驶时,应用了本发明的方式。另外,由于本实施方式的车辆用空调装置的基本结构为与第一实施方式相同的结构,因此对相同部分标记相同符号并省略详细的说明。
接下来,对本实施方式所涉及的车辆用空调装置10中的供暖控制时的动作进行说明。
图9为,表示由本实施方式的车辆用空调装置10中的空调器ECU46执行的座椅加热器控制的处理的流程的流程图。图9与图1之间的不同之处为,在步骤130后追加了步骤170的这一点。
在步骤130中,当取得通过乘员对操作部45的操作而实现的设定、即操作值时,进入步骤170,从而取得行驶状态。在此,取得行驶状态传感器68的值。即,通过行驶状态传感器68来检测车辆的行驶状态。如上所述,车辆的行驶状态包括高速行驶状态、低速行驶状态、停车行驶状态等。在此,关于停车行驶状态,当在车辆的停车时的怠速状态下实施了伴随有发动机停止的控制时,作为低负载行驶状态而取得。另外,当如上所述而具备导航系统时,也可以从导航系统中取得。
接下来,在没有乘员的手动操作时(在步骤132中为否定),取得燃料消耗减少量(步骤134),并取得燃料消耗量(步骤136),且对燃料经济性是否被提高进行判断(步骤138)。而且,当为燃料经济性被提高的判断结果时(在步骤138中为肯定),执行座椅加热器控制、即由电热加热器实施的供暖。
在本实施方式中,在步骤130中取得如下的数据,所述数据为,表示是否根据由经济模式开关实施的指示而选择了经济模式的数据。此外,在步骤138中的对能否提高燃料经济性的判断中,以包括选择了经济模式且为低负载行驶状态的情况在内的方式进行判断。即,当燃料消耗量少于燃料消耗减少量,且省燃料经济性效果被优先,从而用于发动机启动的阈值被降低,并且处于车辆在市区等进行行驶的低负载行驶状态时,判断为燃料经济性得到提高。由此,在伴随有发动机停止的车辆的行驶(运转模式)时,能够通过使发动机冷却水的基准温度降低预定温度,从而增加发动机停止频率,此外能够通过在低负载行驶状态下增加发动机停止频率,从而增加燃料消耗减少量。因此,虽然通过由电热加热器实施的供暖而产生了燃料消耗量,但是,燃料消耗量会变得少于燃料消耗减少量、或者由电热加热器而导致的燃料消耗量会通过燃料消耗减少量而被抵消,从而能够在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。
另外,虽然在上述说明中对取得燃料消耗减少量和燃料消耗量的情况进行了说明,但是当选择了经济模式,且车辆的行驶状态为低负载行驶状态时,能够期待燃料消耗量变得少于燃料消耗减少量。因此,在取得了选择经济模式且处于低负载行驶状态的状况时,可以将该取得值作为预测值而用于进入步骤140,以取代取得燃料消耗减少量和燃料消耗量(步骤134、136)并对燃料经济性提高做出判断(在步骤138中为肯定)的处理。
(第三实施方式)
接下来,对本发明的第三实施方式所涉及的车辆用空调装置进行说明。本实施方式为,当例如在车厢内温度较低的冷却状态下获得供暖效果时应用了本发明的方式。另外,由于本实施方式的车辆用空调装置的基本结构为与第一实施方式相同的结构,因此对相同的部分标记相同的符号并省略详细的说明。
接下来,对本实施方式所涉及的车辆用空调装置10中的供暖控制时的动作进行说明。
图10为,表示由本实施方式的车辆用空调装置10中的空调器ECU46执行的座椅加热器控制的处理的流程的流程图。图10与图1的不同之处为,在步骤130之后追加了步骤180的这一点。
在步骤130中,当取得通过乘员对操作部45的操作而实现的设定、即操作值时,进入步骤180,并取得车辆的各种温度。在此,作为一个示例,取得由车厢外温度传感器52检测到的车厢外温度、由车厢内温度传感器54检测到的车厢内温度、以及由发动机冷却水温度传感器66检测到的发动机冷却水的温度。
接下来,在没有乘员的手动操作时(在步骤132中为否定),取得燃料消耗减少量(步骤134),并取得燃料消耗量(步骤136),且对燃料经济性是否提高进行判断(步骤138)。而且,当为燃料经济性被提高的判断结果时(在步骤138中为肯定),执行座椅加热器控制、即由电热加热器实施的供暖。
在本实施方式中,在步骤130中取得如下的数据,所述数据为,表示是否根据由经济模式开关实施的指示而选择了经济模式的数据。此外,取得表示电热加热器64的开关64A是否被导通的数据、和表示作为暖气装置的功能是否作为工作而被选择(供暖指示开关被导通)的数据。此外,在步骤138中的对能否提高燃料经济性的判断中,以包括选择了经济模式、电热加热器64为导通、供暖指示开关为导通、且由所取得的车辆的各种温度而导致的状态为燃料经济性提高的可能性较大的冷却状态的情况在内的方式进行判断。即,当燃料消耗量少于燃料消耗减少量,且省燃料经济性效果被优先,用于发动机启动的阈值被降低,并且处于通过车辆的各种温度而使燃料经济性提高的可能性较大的冷却状态时,判断为燃料经济性得到提高(后述)。
由此,在伴随有发动机停止的车辆的行驶(运转模式)时,能够通过使发动机冷却水的基准温度降低预定温度,从而增加发动机停止频率,此外在处于温度小于预先设定的温度的冷却状态时,能够通过电热加热器而及早地获得供暖效果,此外能够通过增加发动机停止频率,从而增加燃料消耗减少量。因此,虽然通过由电热加热器实施的供暖而产生了燃料消耗量,但是,燃料消耗量会变得少于燃料消耗减少量、或者由电热加热器实施的燃料消耗量会通过燃料消耗减少量而被抵消,从而能够在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。
接下来,参照图11来对本实施方式中的燃料经济性提高的判断进行详细说明。图11为,表示关于上述燃料经济性提高的判断的、详细处理的流程的流程图。图11详细地图示了图10的步骤132至步骤142为止的处理。
首先,在没有乘员的手动操作时(在步骤132中为否定),在步骤164中,对是否处于座椅加热器自动控制中进行判断。当为肯定时,进入步骤140并继续进行自动控制,而当为否定时,进入步骤166。另外,座椅加热器自动控制仅在上述的计时器控制结束或者出现了手动操作的情况下被解除。
在步骤166中,判断电热加热器64的开关64A是否被导通、在步骤168中判断是否根据由经济模式开关实施的指示而选择了经济模式、在步骤170中判断作为暖气装置的功能是否作为工作而被选择(供暖指示开关被导通)。对电热加热器64处于导通的情况的判断优选设定为,仅在点火开关被导通时的一次的正时被判断为肯定。因此,当在步骤166中为肯定时,不向座椅加热器自动控制进行转移而就此结束处理。
在未选择经济模式时(在步骤168中为否定),由于燃料经济性提高的可能性较低,因此不向座椅加热器自动控制进行转移而就此结束处理。此外,由于供暖指示开关的导通断开为乘员的选择,因此在供暖指示开关断开时(在步骤170中为否定)可以为电热加热器64断开这一指示。由此,能够避免电热加热器单独进行供暖控制的情况,从而能够获得燃料经济性提高的效果。
当电热加热器64一次也未被开启(在步骤166中为否定),并处于经济模式(在步骤168中为肯定),且电热加热器64为开启时(在步骤170中为肯定),在步骤172中对所取得的车辆的各种温度是否符合预热条件进行判断。该预热条件为,用于在使电热加热器64工作的供暖时,判断出燃料经济性提高的可能性较高的情况的条件。即,由于在使电热加热器64工作时将消耗电力,因此如果由发动机停止而产生的效果不超过该消耗电力、即如果由发动机停止而导致的燃料减少量不超过相当于消耗电力的燃料消耗量,则燃料经济性不会提高。因此,在本实施方式中,限定在可期待燃料经济性提高的预先设定的条件下,而执行座椅加热器自动控制。
即,在较低的车厢外温度、较低的车厢内温度、较低的发动机冷却水温度中的任意一种低温度的环境(冷却状态)中,仅基于经济模式的暖气装置的工作成为燃料经济性降低的主要原因。另一方面,在低温度的环境(冷却状态)中,设想燃料经济性提高而对暖气装置的工作进行控制的方式能够期待燃料经济性提高。例如,当在车厢外温度为零度的情况下启动发动机时,发动机冷却水温度从零度开始上升。此时,在作为供暖效果而优选的送风时的温度为50度的情况下,在发动机冷却水温度为60度且对空调装置进行了能够吹送50度的暖风的设定的情况下,当发动机冷却水温度为50度时只能吹送40度的暖风。因此,为了获得舒适的供暖效果,将会持续进行发动机驱动直至发动机冷却水温度为60度为止。另一方面,为了提高燃料经济性而期待及早停止发动机。
因此,当利用由电热加热器64实施的供暖时,可期待乘员的温度感觉变得高于实际的室温。因此,即使降低了发动机启动及停止的阈值,也能够提供成为高于实际的室温的乘员的温度感觉的供暖感。即,通过根据电热加热器64的使用来改变阈值且实施发动机开启要求控制,从而在提高供暖效果的同时提高燃料经济性的可能性变高。
但是,由于车辆用暖气装置向乘员提供温暖,因此低温度的环境(冷却状态)为,较低的车厢外温度、较低的车厢内温度、较低的发动机冷却水温度中的任意一种或者其组合。因此,在供暖时燃料经济性提高的可能性较高的预热条件最优选为,作为冷却状态,车厢外温度小于第一温度(例如10度)、且车厢内温度小于第二温度(例如10度)、且发动机冷却水温度小于第三温度(例如10度)之时。但是,由于车辆用暖气装置也向乘员提供温暖,因此即使在至少采用了车厢内温度小于第二温度(例如10度)的条件下,也能够在提高供暖效果的同时期待燃料经济性提高。
另外,虽然在此对使用了车厢外温度、较低的车厢内温度、较低的发动机冷却水温度的温度的情况进行了说明,但是并不限定于此,只需能够对冷却状态进行规定即可,并且能够应用排风温度(TAO)、电热加热器的实际温度、点火开关断开时间等。
以此方式,通过在车辆的各种温度符合了预热条件时执行座椅加热器自动控制,从而能够在提高供暖效果的同时抑制燃料经济性降低、即能够提高燃料经济性。
另外,在图11的处理中,省略了取得燃料消耗减少量和燃料消耗量的处理。这是因为,如上所述选择了经济模式,并且通过进行基于预热条件的判断,从而能够期待燃料消耗量变得少于燃料消耗减少量。即,这是因为,步骤164~172的判断与取得燃料消耗减少量和燃料消耗量(步骤134、136)、并对燃料经济性提高进行判断(在步骤138中为肯定)的处理相对应的缘故。
如以上所说明的那样,在本实施方式中,当处于至少车厢内的温度小于预先设定的温度的冷却状态时,判断为处于燃料经济性提高状态,并且通过并用由空调装置实施的供暖和由电热加热器实施的供暖,从而能够及早地获得供暖效果。此外,通过使用于停止发动机启动的发动机冷却水的阈值的温度降低,从而能够进行使发动机停止频率增加了的间歇发动机驱动,进而能够增加燃料消耗减少量。因此,能够在减少燃料消耗量的同时获得供暖效果。
另外,优选为,在点火开关被导通后点火开关处于导通的期间内反复执行图11。这是为了实现优先处理由手动操作实施的乘员的指示、以及始终实施对燃料经济性提高状态的判断。为此优选为,在点火开关被导通的期间内,反复执行图10的处理。此时,步骤144和146的处理可以被设定为,仅在执行座椅加热器控制时执行。
(第四实施方式)
接下来,对本发明的第四实施方式所涉及的车辆用空调装置进行说明。本实施方式为,在根据落座于座位上的乘员的落座位置来进行供暖从而获得供暖效果时,应用了本发明的方式。本实施方式可以适用于上述各种实施方式。另外,由于本实施方式的车辆用空调装置的基本结构为与第一实施方式相同的结构,因此对相同部分标记相同符号并省略详细说明。
接下来,对本实施方式所涉及的车辆用空调装置10中的供暖控制时的动作进行说明。
图12为,关于由本实施方式的车辆用空调装置10中的空调器ECU46执行的座椅加热器控制,表示用于根据落座于座位上的乘员的落座位置来进行供暖控制的处理的流程的流程图。在图1的步骤140的处理紧前(或者在步骤138与步骤140之间)执行图12。
首先,在步骤200中,通过作为由加热器开关64A而得到的检测结果而读取预先设定的座位数以及被设置在车厢内的电热加热器64的预先设定的设置位置,从而取得座位数、该座位的位置以及电热加热器的设置部位,其中,所述加热器开关64用于使乘员对电热加热器64指示打开关闭。在接下来的步骤202中,根据由乘员落座位置传感器67检测到的检测结果来取得乘员的落座位置以及落座人数。在接下来的步骤204中,对重复处理次数i进行初始设定(i=1),接下来在步骤206中,判断在与初始值(i=1)相对应的座位上是否设置有电热加热器。当没有设置电热加热器时,进入步骤212,而当设置有电热加热器时,进入步骤208。
在步骤208中,对乘员是否落座于相应的座位进行判断。当乘员没有落座时,进入步骤212,而当落座时,在步骤210中将相应的座位作为座椅加热器自动控制对象的座位部位而进行存储,并进入步骤212。在步骤212中,对重复次数是否达到了座位数(i=座位数)进行判断,当被否定时,在步骤216中增加重复次数i(i=i+1),并回到步骤206。
另一方面,当在步骤212中被肯定,且重复次数达到了座位数时,进入步骤214,并且,为了进行自动控制而将在上述步骤210中所存储的座椅加热器自动控制对象的座位设定为控制对象的座位,并结束本程序。之后,对在乘员所落座的座椅上设置有电热加热器46的部分执行上述的座椅加热器自动控制。
由此,仅执行设置有电热加热器的部分的自动控制,并能够排除对于没有被设置的电热加热器的不需要的控制,从而能够减少燃料消耗量。此外,由于仅对乘员落座且设置有电热加热器的部分执行自动控制,因此能够对期待供暖效果的乘员提供供暖效果,并能够排除不需要的控制,从而能够减少燃料消耗量。
另外,电热加热器64能够通过乘员的操作来进行打开关闭设定。有时会存在当不需要由电热加热器64实施的供暖时乘员有意地关闭电热加热器64的情况。因此,通过对于打开状态下的电热加热器64控制供暖,从而能够在反映乘员的意图的同时排除不需要的控制,进而能够减少燃料消耗量。
具体而言,如图13所示,在图12的步骤208与步骤210之间,追加步骤220,在所述步骤220中对电热加热器64是否处于开启状态进行判断。当电热加热器64处于开启状态时,在步骤220中被肯定,并且将相应的座位作为座椅加热器自动控制对象的座位部位而进行存储。另一方面,当电热加热器64处于关闭状态时,则反映乘员的意图,不将相应的座位设定为座椅加热器自动控制对象,而进入步骤212。
由于如上所述,在本实施方式中,根据落座于座位上的乘员的落座位置以及电热加热器的设置位置来进行供暖,因此能够对期待供暖效果的乘员提供供暖效果,并能够排除不需要的控制,从而能够减少燃料消耗量。
本说明书中所记载的所有的文献、专利申请以及技术规格,与具体且分别记载了通过参照而引用各个文献、专利申请以及技术规格的情况相同程度地,通过参照而被引用在本说明书中。

Claims (9)

1.一种车辆用暖气控制装置,具备:
燃料消耗减少量取得部,其取得伴随有发动机停止的运转模式下的燃料消耗减少量;
燃料消耗量取得部,其取得与如下的电热加热器供暖时的电力消耗相当的燃料消耗量,其中,所述电热加热器与将发动机冷却水作为供暖时的热源而对车厢内进行供暖的暖气部分别设置,并通过由电力供给而实施的加热来对车厢内进行供暖;
判断部,当由所述燃料消耗量取得部取得的燃料消耗量少于由所述燃料消耗减少量取得部取得的燃料消耗减少量时,所述判断部判断为,处于燃料经济性提高状态;
控制部,当由所述判断部判断为处于燃料经济性提高状态时,所述控制部对由所述电热加热器实施的供暖进行控制。
2.如权利要求1所述的车辆用暖气控制装置,其中,
还具备行驶状态检测部,所述行驶状态检测部对发动机停止的频率在预先设定的频率以上的低负载行驶状态进行检测,
所述暖气部包括:要求部,所述要求部中预先设定有用于供暖的发动机冷却水的基准温度,并且根据发动机冷却水温度和基准温度来提出发动机启动要求或发动机停止要求;变更部,所述变更部在伴随有所述发动机停止的运转模式时,实施使所述发动机冷却水的基准温度降低预定温度的变更,
在处于使所述发动机冷却水的基准温度降低预定温度的、伴随有所述发动机停止的运转模式下时,且所述燃料消耗量少于所述燃料消耗减少量并且所述行驶状态检测部的检测结果为低负载行驶状态时,所述判断部判断为处于燃料经济性提高状态。
3.如权利要求1所述的车辆用暖气控制装置,其中,
还具备温度取得部,所述温度取得部取得车厢内的温度,
所述暖气部包括:要求部,所述要求部中预先设定有用于供暖的发动机冷却水的基准温度,并且根据发动机冷却水温度和基准温度来提出发动机启动要求或发动机停止要求;变更部,所述变更部在伴随有所述发动机停止的运转模式时,实施使所述发动机冷却水的基准温度降低预定温度的变更,
在使所述发动机冷却水的基准温度降低预定温度的、伴随有所述发动机停止的运转模式下,且处于由所述温度取得部取得的车厢内的温度小于预先设定的温度的冷却状态时,所述判断部判断为处于燃料经济性提高状态。
4.如权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的车辆用暖气控制装置,其中,
所述暖气部包括空调部,所述空调部计算出用于对车厢内进行空气调节的空调风的目标排风温度,并对车厢内进行空气调节以达到该目标排风温度,且所述空调部具备加热部,所述加热部在供暖时将发动机冷却水作为热源而对所述空调风进行加热,
所述电热加热器为乘员接触型加热器及电加热器中的至少一种加热器,
所述控制部对通过所述空调部及所述电热加热器而实施的供暖进行控制。
5.如权利要求3所述的车辆用暖气控制装置,其中,
所述温度取得部还取得车厢外温度及冷却水温度中的至少一个温度,
所述判断部包括决定部,所述决定部根据由所述温度检测部取得的车厢内温度、和车厢外温度以及冷却水温度中的至少一个温度,来决定冷却状态。
6.如权利要求4所述的车辆用暖气控制装置,其中,
所述空调部包括向车厢内供给所述空调风的鼓风机,
所述控制部通过对所述鼓风机的风力进行变更,从而对通过所述空调部而实施的供暖进行控制。
7.如权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的车辆用暖气控制装置,其中,
所述控制部通过阶段性地变更由电力供给而实现的加热温度,从而对通过所述电热加热器而实施的供暖进行控制。
8.如权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的车辆用暖气控制装置,其中,
还具备取得乘员的落座位置的落座位置取得部,
所述电热加热器为乘员接触型加热器,
所述控制部对于由所述落座位置取得部取得的乘员的落座位置上的电热加热器控制供暖。
9.一种车辆用暖气控制方法,包括:
燃料消耗减少量取得工序,取得伴随有发动机停止的运转模式下的燃料消耗减少量;
燃料消耗量取得工序,取得与如下的电热加热器供暖时的电力消耗相当的燃料消耗量,其中,所述电热加热器与将发动机冷却水作为供暖时的热源而对车厢内进行供暖的暖气部分别设置,并通过由电力供给而实施的加热来对车厢内进行供暖;
判断工序,当通过所述燃料消耗量取得工序而取得的燃料消耗量少于通过所述燃料消耗减少量取得工序而取得的燃料消耗减少量时,则判断为处于燃料经济性提高状态;
控制工序,当通过所述判断工序而判断出处于燃料经济性提高状态时,对由所述电热加热器实施的供暖进行控制。
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