CN105074197B - 用于车辆的控制装置及控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种车辆控制装置，包括：控制器，其构造为将构成车辆的空调系统的蒸发器的温度调整至目标温度；所述控制器构造为当满足预定的发动机自动停止条件时使发动机自动停止；所述控制器构造为在所述发动机的自动停止期间，当至少所述蒸发器的所述温度达到或者高于预定的温度时使所述发动机自动起动，而且所述预定的温度高于所述目标温度；并且所述控制器构造为将当车速低时的所述蒸发器的所述目标温度设定为低于当所述车速高时的所述蒸发器的所述目标温度。

Description

用于车辆的控制装置及控制方法
技术领域
本发明涉及用于车辆的控制装置及控制方法。更具体地，本发明涉及在车辆的行驶期间执行发动机的自动停止和自动起动的车辆的控制。
背景技术
所谓的怠速停止(idle stop)车辆已众所周知，在所述怠速停止车辆中，在车辆的停止期间，基于预定的自动停止条件发动机自动停止并且基于预定的自动起动条件发动机自动起动。例如，在序列号为2011-219026的日本专利申请公布(JP2011-219026A)中公开的车辆就是一个这样的例子。在JP2011-219026A中，基于车速为零、电池和发动机水温处于预定的状态、制动器踏板被压下等，发动机自动停止。另外，描述了自动起动条件包括作为条件之一的构成空调系统的蒸发器的温度，并且当蒸发器的温度变为高于预定的温度时，发动机自动起动。
已经建议不但在车辆的停止期间而且在车辆的行驶期间执行发动机的自动停止和自动起动。另外，经济控制已众所周知，在所述经济控制中，出于改善的燃油效率的目的暂时增加蒸发器的目标温度。当经济控制在这样的车辆中执行时，会增加蒸发器的温度。如果发动机在此时自动停止，蒸发器会达到预定的温度，在该预定温度时，发动机在短时期后再次起动。因此，缩减了使发动机停止的时期，并因此可能使燃油效率恶化。
发明内容
本发明提供一种控制装置，所述控制装置通过增加在行驶期间执行发动机的自动停止和自动起动的车辆中的发动机的停止时期而能够改善燃油效率。
根据本发明的第一方案的用于车辆的控制装置包括：控制器，其构造为将构成车辆的空调系统的蒸发器的温度调整至目标温度；控制器构造为当满足预定的发动机自动停止条件时使发动机自动停止；控制器构造为在发动机的自动停止期间，当至少蒸发器的温度达到或者高于预定的温度时使发动机自动起动，该预定的温度高于目标温度；并且控制器构造为将当车速低时的蒸发器的目标温度设定为低于当车速高时的蒸发器的目标温度。
通过这样的构造，由于当车速低时的蒸发器的目标温度被设定为低于当车速高时的蒸发器的目标温度，发动机自动停止所处于的蒸发器的温度变低。因此，蒸发器的目标温度与发动机自动起动所处于的蒸发器的预定的温度之间的温度差增加，并且因此蒸发器的温度达到预定的温度所需的时期增加。换言之，从发动机自动停止到发动机自动再次起动的时期(怠速停止时期)增加。因此，发动机停止时期增加，并且因此改善了燃油效率。另一方面，当车速高时，发动机自动停止所处于的蒸发器的温度高。同时，当车速高时，蒸发器的温度的增加斜率是和缓的。因此，如同车速低的情况，从发动机自动停止到发动机自动再次起动的时期增加。
根据本发明的另一个方案的用于车辆的控制装置包括：控制器，其构造为将构成车辆的空调系统的蒸发器的温度调整至目标温度；控制器构造为当满足预定的发动机自动停止条件时使发动机自动停止；控制器构造为在发动机的自动停止期间，当至少蒸发器的温度达到或者高于预定的温度时使发动机自动起动，该预定的温度高于目标温度；控制器构造为存储过去的从发动机自动停止到发动机自动起动的时期，并且控制器构造为将当存储的时期短时的蒸发器的目标温度设定为低于当存储的时期长时的蒸发器的目标温度。根据本发明的另一个方案的用于车辆的控制装置包括：控制器，其构造为将构成车辆的空调系统的蒸发器的温度调整至目标温度；控制器构造为当满足预定的发动机自动停止条件时使发动机自动停止；控制器构造为在发动机的自动停止期间，当至少蒸发器的温度达到或者高于预定的温度时使发动机自动起动，该预定的温度高于目标温度；控制器构造为存储发动机的自动停止的频率，并且控制器构造为将当存储的频率低时的蒸发器的目标温度设定为低于当频率高时的蒸发器的目标温度。控制装置存储过去的从发动机自动停止到发动机自动起动的时期。当存储的时期短时，蒸发器的目标温度可被设定为低于当存储的时期长时的蒸发器的目标温度。另外，控制装置存储发动机的自动停止的频率。当存储的频率低时，蒸发器的目标温度可被设定为低于当频率高时的蒸发器的目标温度。通过这样的构造，当过去的自动停止控制的时期短时，或者当自动停止控制的执行频率低时，蒸发器的目标温度被设定为低。因此，当发动机自动停止时蒸发器的目标温度低。因此，用于温度达到发动机自动起动所处于的温度的时期增加。所以，从发动机自动停止到发动机自动再次起动的时期增加，并且因此改善了燃油效率。
根据本发明的第二方案的用于车辆的控制方法包括：将构成车辆的空调系统的蒸发器的温度调整至目标温度；当满足预定的发动机自动停止条件时使发动机自动停止；随着满足预定的发动机自动起动条件，当至少蒸发器的温度达到或者高于预定的温度时，使发动机自动起动，该预定的温度高于目标温度；以及将当车速低时的蒸发器的目标温度设定为低于当车速高时的蒸发器的目标温度。
附图说明
以下将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、益处和技术及工业重要性，在附图中相同的附图标记指代相同的元件，并且其中：
图1为用于示出采用本发明的车辆的部分结构以及控制系统的主要部件的概略构造示意图；
图2为用于图示出具有根据本发明的控制功能的图1的电子控制单元中的主要部件的功能框图；
图3为用于图示出用于电子控制单元的控制操作的主要部件，即，图示出当发动机自动停止时增加发动机的停止时期以改善燃油效率的控制操作的流程图；以及
图4为用于图示出根据本发明的另一个实施例的电子控制单元的控制操作的流程图。
具体实施方式
以下将参照附图详细描述关于本发明的实施例。需要注意的是，在以下的实施例中，附图被适宜地简化或变形，并且每个部分的尺寸比例、形状等不需要以精确的方式描述。
图1为用于示出采用本发明的车辆10的部分结构以及控制系统的主要部件的概略构造示意图。车辆10包括作为驱动力源的发动机12，所述发动机为诸如汽油发动机、柴油发动机等在其中通过燃油的燃烧而产生动力的内燃机。发动机12的驱动力通过未示出的变速器等传送至驱动轮。
发动机12包括各种类型的设备，诸如，虽未示出但为发动机12的输出控制所需要的电子节流阀和燃油喷射装置，用于起动发动机12的起动器14，由发动机12驱动并用作发电机的交流发电机16等。电子节流阀控制进气量。燃油喷射装置控制燃油的供给量。基本上，燃油喷射装置根据作为驾驶员的输出要求量的加速踏板操作量(加速操作量)Acc而被控制。另外，起动器14在发动机的起动期间被驱动并使发动机12的曲柄旋转以增加发动机12的旋转速度Ne(发动机旋转速度Ne)。起动器14由来自电池18的电力驱动。交流发电机16为由发动机12驱动的发电机。产生的电力充入电池18。
在发动机12中，不论车辆是否停止或者正在行驶，当加速操作量Acc为零等数值时满足发动机自动停止条件。然后，停止燃油的供应(燃油切断F/C)，并执行用于使发动机12自动停止的自动停止控制。另外，在发动机12的自动停止期间，如果满足用于起动发动机12的自动起动条件，则执行用于由起动器14起动发动机的发动机自动起动控制。
空调单元20包括压缩机22、冷凝器24、膨胀阀26(在下文中描述为阀26)、蒸发器28以及蒸发器温度传感器30。需要注意的是，空调单元20相当于本发明的空调系统。
压缩机22通过皮带轮32可操作地连接至发动机12。因此，当驱动发动机12时，压缩机22以互锁的方式被驱动。当驱动压缩机22时，容纳在空调单元中的制冷剂气体被吸入并被压缩，并且达到高温高压的制冷剂气体被排放至冷凝器24。
冷凝器24将从压缩机22排放出的制冷剂气体冷却并液化。更具体地，在行驶过程中冷凝器24使用流动的风来冷却制冷剂气体并将其转化为液态制冷剂。
阀26使已经被冷凝器24液化的液态制冷剂快速膨胀，并将其转化为处于低温低压的雾状制冷剂(液态制冷剂)。因此，处于低温低压的雾状制冷剂被供应至蒸发器28。
蒸发器设置在管道34中并吸收流过管道34的空气的热量以冷却空气。因此被冷却的空气流过管道34并供应至车辆车厢，从而使车辆车厢凉爽。此时，蒸发器28中的雾状制冷剂通过吸收热量而转化为处于低温低压的气态制冷剂并且流回压缩机22中。如上所述，通过使制冷剂在空调单元20中循环以及在空调单元20中重复制冷剂的气化和液化而使车辆车厢凉爽。
蒸发器温度传感器30设置在管道34中位于蒸发器28的下游侧。蒸发器温度传感器30测出蒸发器28的下游侧的温度以推测地测出蒸发器28的温度Teva。
车辆10包括控制发动机12和空调单元20的电子控制单元40。电子控制单元40包括具有CPU、ROM、RAM、输入/输出接口等的所谓的微机。电子控制单元40使用RAM的临时记忆功能以根据预先存储在ROM中的程序处理信号。另外，电子控制单元40分别包括控制发动机12的起动与停止的怠速停止控制ECU42(下文中为发动机ECU42)以及控制空调单元20的空调ECU44。需要注意的是，发动机ECU42与空调ECU44可由单独的ECU形成。
电子控制单元40被提供以来自车速传感器46的表示车速V的信号。电子控制单元40被提供以来自外部空气温度传感器48的表示外部温度Tair的信号。电子控制单元40被提供以来自加速操作量传感器50的表示作为加速踏板操作量的加速操作量Acc的信号。电子控制单元40被提供以来自制动开关52的表示制动踏板的下压的信号(Bon)。除上述以外，电子控制单元40被提供以对于各种类型的控制所需要的各种类型的信息。
图2为用于图示出具有根据本发明的控制功能的电子控制单元40的主要部件的功能框图。当满足预定的发动机自动停止条件时发动机起动/停止控制部60执行用于使发动机12自动停止的自动停止控制。在发动机的停止期间当满足预定的自动起动条件时发动机起动/停止控制部60还执行用于使发动机12自动起动的自动起动控制。需要注意的是，由于发动机12的自动停止控制和自动起动控制与传统的发动机停止控制和传统的发动机起动控制相同，所以将省略其具体说明。
发动机起动/停止控制部60基于加速操作量Acc判定发动机12的自动停止，例如，基于判定制动踏板的下压的制动开关52的接通(ON)信号等。例如，当加速踏板的下压取消(加速操作量Acc为零)并且制动开关52为接通(ON)时，发动机起动/停止控制部60判定满足发动机12的自动停止条件，并且执行用于使发动机12自动停止的自动停止控制。需要注意的是，发动机12的该自动停止条件为根据本发明的预定的自动停止条件的一个方案，并可适当地改变。
在发动机的停止期间当满足预定的自动起动条件时发动机起动/停止控制部60执行用于使发动机12自动起动的自动起动控制。例如，当制动踏板的下压取消，并且测出加速踏板的下压时，发动机起动/停止控制部60判定满足发动机12的自动起动条件并且执行发动机12的自动起动控制。
另外，当测出构成空调单元20的蒸发器的温度Teva变为预定的温度Tevl或者更高的温度时，发动机起动/停止控制部60判定满足发动机12的自动起动条件并执行发动机12的自动起动控制。当发动机12自动停止时，空调单元20中的压缩机22停止运行，并且因此空调单元20也停止运行。因此，蒸发器28的温度Teva增加，引起制冷性能和除湿性能的下降。因此，当蒸发器的温度Teva超过预定的温度Tevl时，发动机起动/停止控制部60出于使空调单元20起动的目的而执行发动机自动起动控制。需要注意的是，预定的温度Tevl是根据经验而预先计算出的，并设定为例如保持制冷性能的范围内的阈值。
在空调单元20的运转期间蒸发器温度控制部62控制(调整)蒸发器28的温度Teva。更具体地，蒸发器温度控制部62设定蒸发器28的目标温度Tevr并控制空调单元20以便蒸发器的温度Teva变为目标温度Tevr。目标温度Tevr根据驾驶员所要求的温度被恰当地设定。另外，本实施例的车辆10被构造以便能够选择用于实现燃油节省的经济控制。例如，当外部温度Tair处于预先设定的温度范围内时，如果选择经济控制，蒸发器温度控制部62将蒸发器28的目标温度Tevr设定为比未选择经济控制的情况的蒸发器28的目标温度Tevr高。需要注意的是，除了外部温度Tair为高或低的情况外，预先设定的温度范围是预先根据经验计算出的，并被设定在施加至空调单元20的负荷为低的温度范围中。在此，蒸发器温度控制部62操纵用于调整根据本发明的蒸发器的温度的温度调整控制。
如果发动机12的自动停止控制在选择了经济控制的状态下实行，车辆车厢的舒适度下降。这是由于蒸发器的温度Teva高于在未选择经济控制情况下的蒸发器的温度Teva。而且，如果选择了经济控制，发动机12自动停止所处于的蒸发器的温度Teva是高的。因此，蒸发器的温度Teva增加，并且达到用于判定发动机12的自动起动的预定的温度Tevl的时期短于当未选择经济控制时的达到用于判定发动机12的自动起动的预定的温度Tevl的时期。从而，发动机停止的持续时间(怠速停止时期)减少。
因此，蒸发器温度控制部62根据车辆10的车速V进一步改变了蒸发器28的目标温度Tevr。更具体地，当车速V低时，蒸发器28的目标温度被设定为低于在车速V高的情况下的蒸发器28的目标温度。在这样的控制下，当车速V低时蒸发器28的目标温度Tevr低。因此，当发动机12自动停止时蒸发器28的温度Teva低。所以，蒸发器的温度Teva达到发动机12自动起动所处的预定的温度Tevl所需要的时期增加。换言之，从发动机12自动停止到发动机12自动再次起动的时期(怠速停止时期)增加。
另一方面，当车速高时，蒸发器28的目标温度Tevr被设定得高。因此，发动机12自动停止所处的蒸发器的温度Teva高于在车速低的情况下的蒸发器的温度Teva。所以，发动机刚刚自动停止之后的蒸发器的温度Teva与预定的温度Tevl之间的温度差小于在车速V低的情况下的发动机刚刚自动停止之后的蒸发器的温度Teva与预定的温度Tevl之间的温度差。同时，当车速V高时，蒸发器的温度Teva的增加斜率不如车速V低的情况下的蒸发器的温度Teva的增加斜率陡峭。因此，蒸发器的温度Teva达到预定的温度Tevl所需的时期与在车速V低的情况下蒸发器的温度Teva达到预定的温度Tevl所需的时期几乎没有不同。所以，同样当车速V高时，从发动机12自动停止到发动机12自动再次起动的时期(怠速停止时期)与车速V低的情况同样地增加。
回到图2，经济控制判定部64判定车辆是否在经济控制下行驶。经济控制判定部64基于例如设置在驾驶员座椅中的未图示出的经济开关是否被按下来判定车辆是否在经济控制下行驶。如果经济控制判定部64判定已经选择了经济控制，蒸发器温度控制部62根据外部温度Tair或者车速V改变蒸发器28的目标温度Tevr。
图3为用于图示出用于电子控制单元40的控制操作的主要部件，即，图示出当发动机12自动停止时增加发动机的停止时期以改善燃油效率的控制操作的流程图。该流程在例如几微秒至几十微秒的极短的周期时间内重复实行。
在与经济控制判定部64对应的步骤S1(下文将省略“步骤”一词)中，判定车辆是否在经济控制下行驶。如果S1为否，该程序终止。如果S1为是，在与蒸发器温度控制部62对应的S2中根据车速V改变蒸发器28的目标温度Tevr。更具体地，当车速V低时，蒸发器28的目标温度Tevr被设定为低于在车速V高的情况下的蒸发器28的目标温度Tevr。因此，当车速V低时，例如，蒸发器28的温度Teva被控制为目标温度Tevr，并且发动机12自动停止所处的蒸发器的温度Teva低于在车速V高的情况下的蒸发器的温度Teva。因此，从发动机自动停止到蒸发器的温度Teva达到预定的温度Tevl时的发动机自动起动的怠速停止时期增加。
如上所述，根据本实施例，当车速V低时，蒸发器28的目标温度Tevr被设定为低于在车速V高的情况下的蒸发器28的目标温度Tevr。因此，发动机12自动停止所处的蒸发器28的温度Teva低。这增加了蒸发器的温度Teva与发动机自动起动所处的预定的温度Tevl之间的温度差。因此，蒸发器28的温度Teva达到预定的温度Tevl所需的时期增加。换言之，从发动机12自动停止到发动机12自动再次起动的时期(怠速停止时期)增加。所以，发动机停止时期增加，并因此改善了燃油效率。另一方面，当车速V高时，发动机12自动停止所处的蒸发器28的温度Teva高。同时，当车速V高时，蒸发器28的温度Teva的增加斜率是和缓的。因此，像车速V低的情况一样，从发动机12自动停止到发动机12自动再次起动的时期增加。所以，发动机停止时期增加，并因此改善了燃油效率。
下面，将描述本发明的另一个实施例。需要注意的是，下面的描述中的与之前的实施例中的部件相同的部件将由同样的附图标记标示，并不再重复对这些部件的描述。
在本实施例中，根据过去的自动停止控制的持续时间(在下文中为怠速停止时期)或者自动停止控制的执行频率改变蒸发器28的目标温度Tevr。更具体地，当在过去的自动停止控制下的怠速停止时期短时，蒸发器温度控制部62将蒸发器28的目标温度Tevr设定为低于在怠速停止时期长的情况下的蒸发器28的目标温度Tevr。例如，每次实行发动机12的自动停止时测量并存储怠速停止时期。然后，当存储的过去的怠速停止时期(例如，从过去几次的怠速停止时期直到最近一次的怠速停止时期获得的平均值)比预先设定的预定的时期短时，蒸发器温度控制部62将目标温度Tevr设定为低。因此，当怠速停止时期短时，蒸发器28的目标温度Tevr被设定得低，并且蒸发器的温度Teva被控制为目标温度Tevr。因此，发动机12下一次自动停止所处的蒸发器的温度Teva变低。这增加了从发动机12自动停止到蒸发器的温度Teva增加至达到预定的温度Tevl的时期的怠速停止时期。需要注意的是，预定的时期是预先根据经验计算出的并设定为能够获得燃油效率的效果所处的最优值。
当自动停止控制的执行频率低时，蒸发器温度控制部62将蒸发器28的目标温度Tevr设定为低于在执行频率高的情况下的蒸发器28的目标温度Tevr。例如，从当前时刻回到预先设定的预定时刻的自动停止控制的执行次数被连续计数。当执行的次数少于预先设定的预定次数时，蒸发器温度控制部62将蒸发器28的目标温度Tevr设定为低。因此，这增加了从发动机12自动停止到蒸发器的温度Teva达到预定的温度Tevl的时期的怠速停止时间。需要注意的是，预定数目是根据经验预先计算出的并设定为能够获得燃油效率的效果所处的最优值。
图4为用于图示出根据本发明的另一个实施例的电子控制单元的控制操作的流程图。首先，在与经济控制判定部64对应的S1中，判定车辆是否在经济控制下行驶。如果S1为否，该程序终止。如果S1为是，在与蒸发器温度控制部62对应的S3中，在自动停止控制的持续时期(怠速停止时期)短于预定的持续时期的情况下，蒸发器28的目标温度Tevr被设定得低。可替换地，当自动停止控制的执行频率低于预定数目时，蒸发器28的目标温度被设定为低于在执行频率高的情况下的蒸发器28的目标温度。通过这样的控制，由于发动机12自动停止所处的蒸发器的温度Teva被降低，蒸发器的温度Teva达到预定的温度Tevl所需的时期增加，即，怠速停止时期增加。
如上所述，根据本实施例，当过去的自动停止控制的持续时期短时，或者当自动停止控制的执行频率低时，蒸发器28的目标温度Tevr被设定得低。此时，发动机12自动停止所处的蒸发器28的温度Teva低。因此，蒸发器的温度Teva达到发动机12自动起动所处的预定的温度Tevl所需的时期增加。从而，从发动机自动停止到发动机自动再次起动的时期增加，并因此改善了燃油效率。
本发明的各实施例相互独立且也能联合地工作。已经参照附图进行了关于本发明的实施例的描述。然而，本发明也能够采用适于其他方案。
例如，在上述实施例中，例如当加速踏板的下压被取消并且制动开关52为接通(ON)时满足发动机12的自动停止条件。然而，这仅仅是一个示例，并且发动机12的自动停止条件可适当地改变，例如，只包括加速踏板的下压被取消的条件。
在上述实施例中的车辆10的具体结构仅仅是一个示例，并且通过包括变速器等能够被适当地改变。
目前所描述的仅仅是一个实施例，并且本发明能够在基于本领域技术人员的知识对本发明进行各种变型和改善后的方案中实施。

Claims (4)

1.一种用于车辆的控制装置，包括：
控制器(40)，其构造为将构成所述车辆的空调系统的蒸发器(28)的温度调整至目标温度；
所述控制器构造为当满足预定的发动机自动停止条件时使发动机(12)自动停止；
所述控制器构造为在所述发动机的自动停止期间，当至少所述蒸发器的所述温度达到或者高于预定的温度时使所述发动机自动起动，所述预定的温度高于所述目标温度；并且
所述控制器构造为将当车速低时的所述蒸发器的所述目标温度设定为低于当所述车速高时的所述蒸发器的所述目标温度。
2.如权利要求1所述的控制装置，其中所述控制器存储过去的从所述发动机自动停止到所述发动机自动起动的时期，并且
所述控制器将当存储的所述时期短时的所述蒸发器的所述目标温度设定为低于当存储的所述时期长时的所述蒸发器的所述目标温度。
3.如权利要求1或2所述的控制装置，其中所述控制器存储所述发动机的所述自动停止的频率，并且
所述控制器将当存储的所述频率低时的所述蒸发器的所述目标温度设定为低于当所述频率高时的所述蒸发器的所述目标温度。
4.一种用于车辆的控制方法，包括：
将构成所述车辆的空调系统的蒸发器(28)的温度调整至目标温度；
当满足预定的发动机自动停止条件时使发动机(12)自动停止；
在所述发动机的自动停止期间，当至少所述蒸发器的所述温度达到或者高于预定的温度时使所述发动机自动起动，所述预定的温度高于所述目标温度；以及
将当车速低时的所述蒸发器的所述目标温度设定为低于当所述车速高时的所述蒸发器的所述目标温度。
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