DE102012224048B4

DE102012224048B4 - Fahrzeugsteuersystem

Info

Publication number: DE102012224048B4
Application number: DE102012224048.9A
Authority: DE
Inventors: Liangchen Pan
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2011-12-21
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2021-06-17
Anticipated expiration: 2032-12-21
Also published as: DE102012224048A1; US20130166181A1; JP5594335B2; JP2013166541A; US9175631B2

Abstract

Ein Fahrzeugsteuersystem für ein Fahrzeug mit:einer Maschinensteuervorrichtung (38), die dazu angepasst ist, eine Maschine (4) zu steuern;einer Hilfssteuervorrichtung (5, 55c), die dazu angepasst ist, ein Hilfsaggregat (1, 55) zu steuern, das durch die Leistung der Maschine (4) angetrieben wird;einer Einrichtung (52, S53, 56R, 92), die für mindestens entweder die Maschinensteuervorrichtung (38) oder die Hilfssteuervorrichtung (5, 55c) vorgesehen ist, um eine Vielzahl von Antriebsmustern zum Steuern des Hilfsaggregats (1, 55) abzuschätzen, wobei jedes der abgeschätzten Antriebsmuster sowohl eine Antriebsleistung als auch eine Antriebszeit umfasst;einer Einrichtung (56, 56R, S83, S53a, S83a, 63) zur Berechnung eines auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werts, die für die Maschinensteuervorrichtung (38) vorgesehen ist, um auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogene Werte der Maschine (4) zu berechnen, die jeweils ein Verhältnis eines Kraftstoffverbrauchs, der zusätzlich durch die Maschine (4) verbraucht wird, wenn die Maschine (4) das Hilfsaggregat (1, 55) antreibt, zu einer Maschinenleistung ausdrückt, die nötig ist, um das Hilfsaggregat (1, 55) durch die Maschine (4) entsprechend der jeweiligen abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern unter Verwendung von charakteristischen Daten (ECD) der Maschine (4) zu betreiben; undeiner Auswahleinrichtung (57, 57R, 63, 64, 93, 94), die für die Maschinensteuervorrichtung (38) vorgesehen ist, um ein einzelnes Antriebsmuster zum Antrieb des Hilfsaggregats (1, 55) auf der Grundlage der abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern unter Verwendung der berechneten auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte auszuwählen.

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Fahrzeugsteuersystem, in dem eine Hilfsaggregatsteuervorrichtung zum Steuern von Hilfsaggregaten, zu denen eine Fahrzeugluftklimaanlage, ein Generator und dergleichen gehören, und eine Maschinensteuervorrichtung einen Kraftstoffverbrauch optimieren, der zur Zeit des Betreibens bzw. Antriebs der Hilfsaggregate entsteht.
Ein Fahrzeugsteuersystem ist bekannt, das in der JP 2009 - 29 344 A (Patentschrift 1) beschrieben wird. Die Patentschrift 1 offenbart ein Fahrzeugsteuersystem, das einen Zeitabschnitt verlängert, in dem die Maschine im Zustand des freien Rollens abgeschaltet und die Kraftstoffzufuhr zur Zeit der Verzögerung gestoppt wird, um dadurch eine Kraftstoffverbrauchsrate zu verbessern, und das den Betrieb einer Fahrzeugklimaanlage zur Zeit der Beschleunigung stoppt.
Außerdem ist ein Fahrzeugsteuersystem bekannt, das in der JP 2009 - 12 721 A (Patentschrift 2) beschrieben wird. Die Patentschrift 2 offenbart das Fahrzeugsteuersystem, das die Aktivierung und das Anhalten eines Kompressors auf der Grundlage der Menge kalter Energie bzw. der Kältemenge steuert, die in einer Kaltenergiespeichereinheit bzw. einem Kältespeicher gespeichert ist, und auf der Grundlage eines Kraftstoffverbrauchs, der benötigt wird, um eine Einheit der kalten Energie zu erzeugen (der Kaltenergie- bzw. Kälteerzeugungsrate).
Darüber hinaus offenbart die JP 2010 - 30 497 A (Patentschrift 3) eine Bremssteuervorrichtung, um eine Vergrößerung eines Bremsabstands und das Unbehagen eines Insassen zu verhindern, wobei die Erhöhung des Bremsabstands durch „Drehmoment, das durch die Verzögerung eines Kompressors verloren geht“ verursacht wird, das sich entwickelt, wenn ein Kompressor die Zufuhr eines Kältemittels anhält, während bei der Verzögerung eines Fahrzeugs kalte Energie bzw. Kälte in einer Kältespeichereinheit einer Klimaanlage gespeichert wird.
Wenn die kalte Energie nicht weiter gespeichert werden kann, während die kalte Energie in der Kaltenergiespeichereinheit gespeichert ist und somit der Betrieb des Kompressors angehalten wird, überträgt diese Bremssteuervorrichtung ein Signal von einer Klimaanlagensteuervorrichtung an eine Getriebesteuervorrichtung, um ein Untersetzungsverhältnis eines stufenlosen Getriebes bzw. CVT-Getriebes zu erhöhen, wodurch eine Verringerung eines schlussendlichen Verzögerungsdrehmoments kompensiert wird, das durch das „durch die Verzögerung des Kompressors verlorene Drehmoment“ verursacht wird.
Darüber hinaus offenbart eine JP 2005 - 207 321 A (Patentschrift 4) eine Steuervorrichtung einer Brennkraftmaschine, die dazu fähig ist, effizient kalte Energie zu nutzen, die in einer Kältespeichereinheit gespeichert ist. Die Steuervorrichtung der Brennkraftmaschine ist eine Vorrichtung, um kooperativ die in einem Fahrzeug montierte Brennkraftmaschine und eine Fahrzeugklimaanlage zu steuern.
Die Steuervorrichtung einer Maschine mit interner Verbrennung, die in der Patentschrift 4 offenbart ist, umfasst Folgendes: eine Kältespeichereinheit, um zumindest einen Teil von kalter Energie zu speichern, die durch eine Fahrzeugklimaanlage erzeugt wird; eine Einrichtung zur Erfassung einer Menge gespeicherter kalter Energie, um eine Menge kalter Energie (eine Größe einer Absorption von Wärme) zu erfassen, die in der Kaltenergiespeichereinheit gespeichert ist; eine Einrichtung zur Erfassung von Umgebungsbedingungen, um Fahrzeugumgebungsbedingungen (Fahrzeuginnenraumtemperatur, Fahrzeuginnenraumfeuchtigkeit, Außentemperatur, Stärke der Sonneneinstrahlung, eingestellte Temperatur der Klimaanlage) zu erfassen; eine Einrichtung zur Berechnung einer notwendigen Menge kalter Energie, um auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses der Einrichtung zur Erfassung der Umweltbedingungen eine Menge an kalter Energie zu berechnen, die für die Klimatisierung benötigt wird; und eine Steuereinrichtung zum Steuern des Betriebszustands der Maschine mit interner Verbrennung auf der Grundlage der Menge der gespeicherten kalten Energie und der notwendigen Menge an kalter Energie.
In einer JP 2007 - 32 387 A (Patentschrift 5) wird eine Generatorsteuervorrichtung beschrieben, um ein Inkrement eines Kraftstoffverbrauchs pro erzeugter elektrischer Einheit und ein Inkrement eines Soll-Kraftstoffverbrauchs zu berechnen und um einen Stromerzeuger (Generator) bzw. eine Lichtmaschine auf der Grundlage dieser Inkremente zu steuern.
Die Kaltenergieerzeugungsrate bzw. Kälteerzeugungsrate in der Patentschrift 2 und das Inkrement des Kraftstoffverbrauchs pro Einheitsgröße an erzeugter Elektrizität in der Patentschrift 5 bilden einzelne Ziele zum Optimieren eines Kraftstoffverbrauchs für entsprechende Energien (kalte Energie bzw. Kälte oder Elektrizität), die vom Kompressor oder dem Generator bzw. der Lichtmaschine ausgegeben werden.
Aus diesem Grund unterscheiden sich ihre Evaluierungsindices voneinander und es ist daher nicht einfach, ein Gesamtverhältnis zu evaluieren und eine optimale Evaluierung zu schaffen, wenn der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment des Kompressors oder der Lichtmaschine, die von der Brennkraftmaschine Leistung erhalten, und ihre Leistung (die Beschleunigungsleistung oder dergleichen) insgesamt außer dem Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment betrachtet wird. Darüber hinaus offenbaren die Patentschrift 1, die Patentschrift 3 und die Patentschrift 4 keine Einrichtungen zum Lösen dieses Problems.
Die als bekannte Technologien in den aufgezählten Patentschriften beschriebenen Inhalte können hiermit eingeführt und als Referenz so verwendet werden, dass sie technische Elemente beschreiben, die in der genauen Beschreibung erwähnt sind.
Darüber hinaus führt die in der Patentschrift 2 offenbarte Steuervorrichtung keine kooperative Steuerung mit einem Hilfsaggregat außer dem Kompressor, beispielsweise einem Generator, durch. In anderen Worten offenbart die Patentschrift 2 in dem Fall, in dem es mehrere Hilfsaggregate gibt, nicht, wie die Vorrichtung eine kooperative Steuerung für alle diese durchführt. Daher wird auch gewünscht, ein Verfahren der einfachen Realisierung einer kooperativen Steuerung für eine Vielzahl von Hilfsaggregaten zu schaffen, die in einem Fahrzeug vorgesehen sind.
Die DE 10 2008 027 557 A1 offenbart eine „Vorrichtung zur Berechnung eines elektrischen Leistungs-Wirtschaftlichkeitsindex“, der als ein erhöhter Kraftstoffverbrauch einer Brennkraftmaschine pro von einer Wechselstrommaschine erzeugter elektrischer Leistung definiert ist, und die Steuerung eines tatsächlichen Werts des elektrischen Leistungs-Wirtschaftlichkeitsindex durch die Wechselstrommaschine basierend auf einem Referenzwert.
Die DE 697 10 254 T2 offenbart eine Auswahleinrichtung. Diese Auswahleinrichtung wählt kein einzelnes Antriebsmuster zum Antrieb eines Hilfsaggregats auf der Grundlage mehrerer Antriebsmuster. Die Auswahleinrichtung mag einen Zeitpunkt zum Antrieb des Hilfsaggregats wählen, lehrt aber kein Verfahren zum Anpassen der Antriebsleistung des Hilfsaggregats zur Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs.
Die vorliegende Offenbarung löst mindestens eines der vorstehend erläuterten Probleme, die in den herkömmlichen Technologien vorliegen. Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein Fahrzeugsteuersystem zu schaffen, das einen Index festlegt, der zwischen einer Brennkraftmaschine und einem Hilfsaggregat einheitlich ist, um einen Kraftstoffverbrauch eines einzelnen Hilfsaggregats zu optimieren, und um einfach eine kooperative Steuerung zwischen Hilfsaggregaten zu realisieren, um einen Effekt einer weiteren Einsparung von Kraftstoff zu erzielen. Das Fahrzeugsteuersystem führt weiterhin eine Steuerung auf der Grundlage eines Index durch, der sich auf die Abgabe bzw. Leistungsabgabe der Maschine bezieht, um dadurch einfach eine Zusammenarbeit mit der Beschleunigungsleistung oder dergleichen zu realisieren.
Um die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung zu lösen, wird ein Fahrzeugsteuersystem für ein Fahrzeug geschaffen, das eine Maschinensteuervorrichtung umfasst, die dazu angepasst ist, eine Maschine bzw. Brennkraftmaschine zu steuern, eine Hilfsaggregatsteuervorrichtung, die dazu angepasst ist, ein Hilfsaggregat zu steuern, das durch die Leistung der Maschine angetrieben wird, eine Einrichtung, die für mindestens eine aus der Maschinensteuervorrichtung und der Hilfsaggregatssteuervorrichtung vorgesehen ist, um eine Vielzahl von Antriebsmustern zum Steuern des Hilfsaggregats bereitzustellen, eine Einrichtung zur Berechnung eines auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werts, und eine Auswahleinrichtung. Die Einrichtung zur Berechnung des auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werts wird für die Maschinensteuervorrichtung vorgesehen, um kraftstoffverbrauchsratenbezogene Werte der Maschine zu berechnen, die benötigt werden, um die Hilfsaggregate durch die Maschine entsprechend der jeweils abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern unter Verwendung charakteristischer Daten (ECD) der Maschine anzutreiben. Die Auswahleinrichtung wird für die Maschinensteuervorrichtung vorgesehen, um ein einzelnes Antriebsmuster auszuwählen, um das Hilfsaggregat auf der Grundlage der abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern unter Verwendung der berechneten auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte anzutreiben.
Die vorstehenden und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der nachstehenden genauen Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Figuren deutlicher. In den Figuren sind:

1 ein allgemeines Aufbauschaubild eines Fahrzeugsteuersystems, das eine Klimaanlage und eine Bremssteuervorrichtung in einer ersten Ausführungsform umfasst;
2 eine teilweise geschnittene Ansicht, um einen Aufbau einer Kaltenergiespeichereinheit zu zeigen, die für die erste Ausführungsform verwendet wird;
3 ein Blockschaubild, das einen Systemaufbau der ersten Ausführungsform zeigt;
4 ein Ablaufplan, um einen Steuerablauf auf der Seite einer Klimaanlagensteuervorrichtung in der ersten Ausführungsform zu zeigen;
5 ein Ablaufplan, um einen Steuerablauf auf der Seite einer Maschinensteuervorrichtung in der ersten Ausführungsform zu zeigen;
6 ein charakteristisches Kennfeld, das zur Berechnung eines benötigten Kraftstoffverbrauchs pro Wärme in der ersten Ausführungsform verwendet wird;
7 ein charakteristisches Kennfeld, um ein Beispiel der Abschätzung eines Fahrmusters in der ersten Ausführungsform zu zeigen;
8 ein charakteristisches Kennfeld, um ein Beispiel einer Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment der Maschine zu zeigen, das in der ersten Ausführungsform verwendet wird;
9 ein Aufbauschaubild einer Fahrzeugklimaanlage, die in einer zweiten Ausführungsform verwendet wird;
10 eine Veranschaulichung eines Kompressorsteuermusters, um eine dritte Ausführungsform zu zeigen;
11 ein teilweiser Ablaufplan einer Variation eines Teils des in 5 gezeigten Ablaufplans, der verwendet wird, um eine vierte Ausführungsform zu zeigen;
12 ein teilweiser Ablaufplan der Variation eines Teils des Ablaufplans, der in 5 gezeigt ist, der verwendet wird, um eine fünfte Ausführungsform zu zeigen;
13 ein Abschnitt eines Blockschaubilds einer Variation eines Abschnitts der 3, der so verwendet wird, dass er eine sechste Ausführungsform zeigt;
14 ein Blockschaubild, um einen Systemaufbau einer siebten Ausführungsform zu zeigen;
15 ein charakteristisches Kennfeld, das zur Berechnung eines nötigen Kraftstoffverbrauchs pro erzeugter Elektrizität in der siebten Ausführungsform verwendet wird;
16 ein charakteristisches Kennfeld, um ein Beispiel einer Abschätzung eines Fahrmusters in der siebten Ausführungsform zu zeigen;
17 ein allgemeines Aufbauschaubild eines Fahrzeugsteuersystems, das Vorrichtungen einer Klimaanlage eines Fahrzeugs, einer elektrischen Stromerzeugung und einer Bremssteuerung in einer achten Ausführungsform umfasst;
18 eine teilweise geschnittene Ansicht, um einen Aufbau einer Kaltenergiespeichereinheit zu zeigen, die für die achte Ausführungsform verwendet wird;
19 ein Blockschaubild, um einen Systemaufbau zu zeigen, der sich auf die Steuerung einer Fahrzeugklimaanlage der achten Ausführungsform bezieht;
20 ein charakteristisches Kennfeld, das zur Berechnung eines nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme in der achten Ausführungsform verwendet wird;
21 ein charakteristisches Kennfeld zum Abschätzen eines Kraftstoffverbrauchs einer Maschine in einem Fall, in dem in der achten Ausführungsform Drehmoment an eine Vielzahl von Hilfsaggregaten verteilt wird;
22 ein Blockschaubild, um einen allgemeinen Aufbau der achten Ausführungsform zu zeigen;
23 ein Ablaufplan, um einen Ablauf der Steuerung auf der Seite einer Klimaanlage in der achten Ausführungsform zu zeigen;
24 ein Ablaufplan, um einen Ablauf der Steuerung auf der Seite einer Brennkraftmaschinensteuervorrichtung in der achten Ausführungsform zu zeigen;
25 ein Blockschaubild, um einen allgemeinen Aufbau einer neunten Ausführungsform zu zeigen;
26 ein charakteristisches Kennfeld, um eine Änderung eines Kraftstoffverbrauchs der Maschine zwischen dem Zeitpunkt, wenn ein Hilfsaggregat nicht angetrieben ist, und dem Zeitpunkt, in dem ein Hilfsaggregat angetrieben wird, in der neunten Ausführungsform zu veranschaulichen;
27 eine Veranschaulichung, um ein Beispiel eines Musters zu zeigen, das ein Typ eines nötigen Drehmoments in einer zehnten Ausführungsform ist;
28 ein Aufbauschaubild einer Fahrzeugklimaanlage, die in einer elften Ausführungsform verwendet wird;
29 eine Veranschaulichung, um ein Beispiel eines Musters eines benötigten Drehmoments für eine zwölfte Ausführungsform zu zeigen;
30 ein Abschnitt eines Ablaufplans zum Zeigen eines Abschnitts, der in 24 geändert wird und in einer dreizehnten Ausführungsform verwendet wird;
31 ein Abschnitt eines Ablaufplans, um einen Abschnitt zu zeigen, der in 24 geändert wird und in einer vierzehnten Ausführungsform verwendet wird;
32 ein Abschnitt eines Ablaufplans, um einen Abschnitt zu zeigen, der in 19 geändert wird und in einer fünfzehnten Ausführungsform verwendet wird; und
33 ein charakteristisches Kennfeld einer Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment einer Maschine, um das Problem in der herkömmlichen Technologie zu veranschaulichen.

Nachstehend wird eine Vielzahl von Ausführungsformen mit Bezug auf die Figuren beschrieben. In den entsprechenden Ausführungsform werden in manchen Fällen Teile, die Sachen entsprechen, die in einer früheren Ausführungsform beschrieben wurden, mit denselben Bezugszeichen versehen und ihre doppelte Beschreibung wird ausgelassen. In dem Fall, in dem nur ein Teil eines Aufbaus in den entsprechenden Ausführungsformen beschrieben wird, können die anderen Ausführungsformen, die vor diesen Ausführungsformen beschrieben werden, für die anderen Abschnitte des Aufbaus verwendet werden.
Zusätzlich zur Kombination von Teilen, die deutlich für jede der Ausführungsformen beschrieben ist, kann auch eine teilweise Kombination der Ausführungsformen durchgeführt werden, wenn die teilweise Kombination gut funktioniert, selbst wenn die teilweise Kombination der Ausführungsformen nicht ausdrücklich beschrieben ist.
(Erste Ausführungsform)
Nachstehend wird eine erste Ausführungsform mit Bezug auf 1 bis 8 genau beschrieben. 1 ist ein Schaubild eines allgemeinen Aufbaus eines Fahrzeugsteuersystems, das eine Klimaanlage und eine Bremssteuervorrichtung eines Fahrzeugs in der ersten Ausführungsform umfasst. In dieser Ausführungsform umfasst eine Fahrzeugklimaanlage 15 eine Einheit 40 zum Speichern kalter Energie, und ein Kühlzyklus R wird durch einen Kompressor 1 vom Typ mit variabler Förderung bzw. vom Verstelltyp betrieben. Ein stufenloses Getriebe wird als ein Getriebe 50 des Fahrzeugs verwendet.
(Aufbau des Systems)
Als Erstes wird die Fahrzeugklimaanlage 15 beschrieben. Der Kühlzyklus R der Fahrzeugklimaanlage 15 umfasst den Kompressor 1, um Kühlmittel einzusaugen, zu komprimieren und abzugeben. Der Kompressor 1 ist ein Kompressor vom Verstelltyp und hat eine Kühlmittelflussrate, die von einer Klimaanlagensteuervorrichtung (die auch als „Klimaanlagen-ECU“ bezeichnet wird) 5 zum kontinuierlichen Steuern der Fahrzeugklimaanlage 15 auf der Grundlage eines Abgabevolumensteuerstroms gesteuert wird.
Hier wird die Leistung einer Maschine 4 über eine Riemenscheibe 2 und einen Riemen 3 an den Kompressor 1 übertragen. Ein überhitztes Gaskühlmittel, das vom Kompressor 1 abgegeben wird und hohe Temperatur und hohen Druck aufweist, fließt in einen Kondensator 6 und tauscht Wärme mit Außenluft aus, die von einem (nicht gezeigten) Kühlventilator eingebracht wird, wodurch es gekühlt wird und kondensiert. Das Kühlmittel, das in dem Kondensator 6 kondensiert, fließt in einen Flüssigkeitstank 7, und das Gas und die Flüssigkeit des Kühlmittels werden voneinander in dem Flüssigkeitstank 7 getrennt und das überschüssige Kühlmittel (flüssige Kühlmittel) in dem Kühlzyklus R wird in dem Flüssigkeitstank 7 gespeichert.
Der Druck des flüssigen Kühlmittels aus dem Flüssigkeitstank 7 wird durch ein Entspannungsventil 8 verringert, wodurch es in einen Zweiphasen-Gas-Flüssigkeitszustand mit niedrigem Druck gebracht wird. Das Entspannungsventil 8 ist ein Entspannungsventil vom Temperaturtyp mit einem temperaturfühlenden Teil 8a zum Fühlen der Temperatur des Kühlmittels an einem Ausgang eines Verdampfers 9, der einen Wärmetauscher zum Kühlen bildet. Das Kühlmittel aus dem Entspannungsventil 8 fließt unter Niederdruck in den Verdampfer 9.
Der Verdampfer 9 ist in einem Klimaanlagengehäuse 10 der Fahrzeugklimaanlage 15 untergebracht und das unter Niederdruck stehende Kühlmittel, das in den Verdampfer 9 fließt, nimmt Wärme aus der Luft in dem Klimaanlagengehäuse 10 auf, wodurch es verdampft. Der Ausgang des Verdampfers 9 ist an die Saugseite des Kompressors 1 gekoppelt. Auf diese Weise wird aus den Bestandteilen des Kühlmittelkreislaufs wie vorstehend beschrieben ein geschlossener Kreislauf gebildet.
Ein Gebläse 11 ist auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 9 im Gehäuse 10 der Klimaanlage angeordnet. Das Gebläse 11 weist einen Zentrifugalgebläseventilator 12 und einen Antriebsmotor 13 auf. Eine Innen-/Außenluftumschaltbox 14 ist auf der Saugseite des Gebläseventilators 12 angeordnet, und eine Innenluft-/Außenluftumschaltklappe 14a in der Innenluft-/Außenluftumschaltbox 14 öffnet oder schließt selektiv einen Außenlufteinlassanschluss 14b und einen Innenluftansauganschluss 14c.
Auf diese Weise wird die Außenluft (die Luft außerhalb eines Fahrgastraums des Fahrzeugs) oder die Innenluft (Luft innerhalb des Fahrgastraums) selektiv in die Innenluft-/Außenluftumschaltbox 14 eingebracht. Die Innenluft-/Außenluftumschaltklappe 14a wird durch eine elektrische Antriebsvorrichtung 14e angetrieben, die einen Servomotor umfasst.
In dem Klimaanlagengehäuse 10 sind die Kaltenergiespeichereinheit 40, die später beschrieben wird, und eine Luftmischklappe 19 aufeinanderfolgend auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 9 angeordnet. Auf der stromabwärtigen Seite der Luftmischklappe 19 ist ein wärmender Wärmetauscher (ein Wärmekern vom Heißwassertyp) 20 zum Erwärmen von Luft durch Verwenden des heißen Wassers (Kühlwassers) der Maschine 4 als einer Wärmequelle angeordnet.
Ein Umgehungsdurchlass 21 zum Umgehen des Wärmekerns 20 vom Heißwassertyp und zum Einbringen von Luft (kalter Luft) ist auf der Seite (oberen Seite) des Wärmekerns 20 vom Heißwassertyp gebildet. Die Luftmischklappe 19 ist eine drehbare plattenförmige Klappe und wird durch eine elektrische Antriebsvorrichtung 22 angetrieben, die einen Servomotor umfasst, wie durch einen Pfeil gezeigt.
Die Luftmischklappe 19 ist eine Klappe zum Regulieren eines Verhältnisses des Volumens von heißer Luft, die durch den Wärmekern 20 vom Heißwassertyp geht, zum Volumen der kalten Luft, die durch den Umgehungsdurchlass 21 geht, und reguliert die Temperatur der Luft, die in einen Fahrzeuginnenraum geblasen wird, indem sie ein Verhältnis des Volumens der heißen Luft zum Volumen der kalten Luft reguliert. Folglich wird in dieser Ausführungsform eine Einrichtung zum Regulieren einer Temperatur der Luft, die in den Fahrgastraum des Fahrzeugs eingeblasen wird, aus der Luftmischklappe 19 gebildet.
Ein Heißluftdurchlass 23, der sich von unten nach oben erstreckt, wird auf der stromabwärtigen Seite des Wärmekerns 20 vom Heißwassertyp gebildet. Die heiße Luft vom Heißluftdurchlass 23 wird mit der kalten Luft vom Umgehungsdurchlass 21 in einem Luftmischteil 24 gemischt, wodurch Luft mit einer gewünschten Temperatur erzeugt wird.
Darüber hinaus wird ein Ausblasmodusumschaltteil auf der stromabwärtigen Seite des Luftmischteils 24 in dem Klimaanlagengehäuse 10 aufgebaut. Das bedeutet, dass ein Enteisungsöffnungsteil 25 in einer oberen Fläche des Klimaanlagengehäuses 10 gebildet ist. Das Enteisungsöffnungsteil 25 bläst über eine (nicht gezeigte) Enteisungszuführung Luft auf die innere Oberfläche der vorderen Scheibe des Fahrzeugs. Das Enteisungsöffnungsteil 25 wird durch eine drehbare plattenförmige Enteisungsklappe 26 geöffnet oder geschlossen.
Darüber hinaus wird ein kopfseitiges Öffnungsteil 27 in einem Abschnitt in der Nähe der hinteren Seite des Fahrzeugs als die Enteisungsöffnung 25 in der oberen Seite des Klimaanlagengehäuses 10 gebildet. Das kopfseitige Öffnungsteil 27 bläst über eine (nicht gezeigte) kopfseitige Zuführung Luft auf die obere Körperhälfte eines Insassen in dem Fahrzeuginnenraum. Das kopfseitige Öffnungsteil 27 wird durch eine drehbare plattenförmige Kopfklappe 28 geöffnet oder geschlossen.
Darüber hinaus wird ein fußseitiges Öffnungsteil in einem Abschnitt unter dem kopfseitigen Öffnungsteil 27 in dem Klimaanlagengehäuse 10 gebildet. Das fußseitige Öffnungsteil 29 bläst Luft auf die Füße des Insassen in dem Fahrgastinnenraum. Das fußseitige Öffnungsteil 29 wird durch eine drehbare plattenförmige Fußklappe 30 geöffnet oder geschlossen.
Darüber hinaus wird ein Temperatursensor 32 des Verdampfers 9 in einem Abschnitt direkt hinter einem Luftausblasanschluss des Verdampfers 9 in dem Klimaanlagengehäuse 10 angeordnet und erfasst eine Verdampferausblastemperatur Te. Darüber hinaus wird ein Temperatursensor 33 der Kaltenergiespeichereinheit 40 in einem Abschnitt direkt hinter einem Luftausblasanschluss der Kaltenergiespeichereinheit 40 angeordnet und erfasst eine Ausblastemperatur Tc der Kaltenergiespeichereinheit 40.
Ein Erfassungssignal (Ausblastemperatur Tc der Kaltenergiespeichereinheit) des Temperatursensors 33 der Kaltenergiespeichereinheit 40 wird verwendet, um zu bestimmen, dass die Speicherung der kalten Energie abgeschlossen ist, und um die Öffnung der Luftmischklappe 19 zu steuern. Die Öffnung der Luftmischklappe 19 wird anhand des Werts der Ausblastemperatur Tc der Kaltenergiespeichereinheit korrigiert.
Die Klimaanlagensteuervorrichtung (die auch als eine „Klimaanlagen-ECU“ bezeichnet wird) 5 empfängt Erfassungssignale nicht nur vom Temperatursensor 32 des Verdampfers 9 und dem Temperatursensor 33 der Kaltenergiespeichereinheit 40, sondern auch von einer Gruppe von bekannten Sensoren 35 zum Erfassen einer Innenlufttemperatur Tr, einer Außenlufttemperatur Tam, einer Größe der Solareinstrahlung Ts, einer Heißwassertemperatur Tb und dergleichen zum Steuern der Klimatisierung. Darüber hinaus weist eine Klimaanlagensteuerarmatur 36, die in der Nähe eines Armaturenbretts im Fahrgastraum des Fahrzeugs angeordnet ist, eine Gruppe von Betätigungsschaltern 37 auf, die vom Insassen betätigt werden, und außerdem werden die Betätigungssignale der Gruppe von Betätigungsschaltern 37 in die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 eingelesen.
Die Gruppe von Betätigungsschaltern 37 umfasst: einen Klimaanlagentemperatureinstellschalter 37a, um ein Temperatureinstellsignal Tset zu erzeugen, einen Luftvolumenschalter 37b, um ein Luftvolumenschaltersignal zu erzeugen; einen Ausblasmodusschalter 37c, um ein Ausblasmodussignal zu erzeugen; einen Innen-/Außenluftwählschalter 37d zum Erzeugen eines Innen-/Außenluftauswahlsignals; und einen Klimaanlagenschalter 37e, um ein Ein-/Aussignal des Kompressors 1 zu erzeugen.
Hier gibt die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 das „EIN“-Signal des Kompressors 1 aus und gibt stets ein Antriebsanforderungssignal der Maschine 4 aus, um dadurch den Antriebszustand der Maschine 4 selbst dann fortzusetzen, wenn das Fahrzeug steht, wenn ein Schalter 37f für vollständige Klimatisierung eingeschaltet ist. Dagegen gibt die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 nur das „EIN“-Signal des Kompressors 1 aus und gibt das Antriebsanforderungssignal der Maschine 4 nicht aus, wenn der Klimatisierungsschalter 37e eingeschaltet ist.
Darüber hinaus ist die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 mit einer Maschinensteuervorrichtung (die auch als „eine Maschinen-ECU“ bezeichnet wird) 38 verbunden, und die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 erhält von der Maschinensteuervorrichtung 38 ein Datenpaket SG1, wobei SG1 ein Drehzahlsignal der Fahrzeugmaschine 4, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, ein Signal der Größe des Niederdrückens eines Gaspedals und dergleichen umfasst.
Die Maschinensteuervorrichtung 38 steuert wie bereits bekannt die Kraftstoffmenge, die in die Maschine 4 eingespritzt wird, einen Zündzeitpunkt und dergleichen in üblicher Weise auf der Grundlage von Signalen von einer (nicht gezeigten) Sensorengruppe zum Erfassen der Betriebsbedingungen der Maschine 4, und steuert auch das Getriebe 50. Darüber hinaus unterbricht die Maschinensteuervorrichtung 38 in einem sparsam fahrenden Fahrzeug und einem Hybridfahrzeug in dem Fall, in dem der Schalter 37f für vollständige Klimatisierung nicht eingeschaltet ist, den Strom an die Zündeinheiten und stoppt das Einspritzen von Kraftstoff, wodurch automatisch die Maschine 4 angehalten wird, wenn die Maschinensteuervorrichtung 38 auf der Grundlage des Drehzahlsignals der Maschine 4, des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals und eines Bremssignals bestimmt, dass sich das Fahrzeug im Zustand eines Anhaltens befindet.
Darüber hinaus bestimmt die Maschinensteuervorrichtung 38 den Zustand des Startvorgangs des Fahrzeugs auf der Grundlage eines Beschleunigungssignals von einem Gaspedalsensor 62, wenn ein Fahrer einen Startvorgang wie das Niederdrücken eines Gaspedals ausführt, nachdem die Maschine 4 gestoppt ist, wodurch die Maschine 4 automatisch gestartet wird. Hier gibt die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 ein Signal einer Anforderung des Neustartens der Maschine auf der Grundlage einer Erhöhung der Ausblastemperatur Tc der Kaltenergiespeichereinheit nach dem Anhalten der Maschine des Fahrzeug 4 aus, wenn der Schalter 37f für vollständige Klimatisierung eingeschaltet ist. Darüber hinaus sind sowohl die Klimatisierungssteuervorrichtung 5 als auch die Maschinensteuervorrichtung 38 aus einem allgemein bekannten Mikrocomputer aufgebaut, der eine CPU bzw. Zentralprozessoreinheit, ein ROM bzw. einen Nur-Lese-Speicher und ein RAM bzw. einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff sowie eine Peripherieschaltung des Mikrocomputers umfasst.
Als Nächstes überträgt die Maschine 4 in 1 Leistungen über das stufenlose Getriebe 50 und eine Differenzialgetriebeeinheit 60 an eine Achse 67. Das stufenlose Getriebe 50 ändert ein Drehzahlübersetzungsverhältnis (Getriebeübersetzungsverhältnis) auf der Grundlage eines Signals von der Maschinensteuervorrichtung 38. Ein (nicht gezeigtes) vom Insassen beim Beschleunigen des Fahrzeugs durch den Insassen niedergedrücktes Gaspedal umfasst einen Gaspedalsensor 62. Das Signal des Gaspedalsensors 62 wird der Maschinensteuervorrichtung 38 eingegeben.
Darüber hinaus ist ein (nicht gezeigtes) Bremspedal, das vom Insassen niederdrückbar ist, wenn der Insasse das Fahrzeug verzögert, mit einem Bremspedalsensor 65 ausgestattet, und das Signal des Bremspedalsensors 65 wird in eine Brems-ECU 68 eingelesen. Die Brems-ECU 68 steuert einen Hydraulikdruck, um dadurch eine Bremse 80 in der Nähe der Achse 67 zu aktivieren. Als Nächstes wird das stufenlose Getriebe 50, das unter Änderung der Übersetzung die Leistung der Maschine 4 an die Achse 67 des Fahrzeugs überträgt, durch ein Getriebesteuerteil 69 gesteuert, das aus einem Mikroprozessor und dergleichen in der Maschinensteuervorrichtung 38 aufgebaut ist. Die Abgabe bzw. der Abtrieb des Getriebes 50 wird über ein Differenzialgetriebe in der Differenzialgetriebeeinheit 60 an die Achse 67 übertragen.
2 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, um den Aufbau der Kaltenergiespeichereinheit 40 zu zeigen, die in der ersten Ausführungsform gezeigt ist. In 2 wird ein spezifischer Aufbau der Kaltenergiespeichereinheit 40 beschrieben. Die Kaltenergiespeichereinheit 40 wie in 1 gezeigt ist auf einem Wärmetauscher ausgebaut, der eine Form mit demselben Frontbereich wie der Verdampfer 9 aufweist und durch die die Gesamtmenge der kalten Luft durchgeht, die durch den Verdampfer 9 geht (die Gesamtmenge der Luft in dem Klimaanlagengehäuse 10). Auf diese Weise kann die Kaltenergiespeichereinheit 40 in einem dünnen Aufbau gebildet werden, der eine dünne Dicke mit Bezug auf eine Luftflussrichtung A in dem Klimaanlagengehäuse 10 aufweist.
2 veranschaulicht einen spezifischen Wärmetauscheraufbau der Kaltenergiespeichereinheit 40. Zwei Wärmetauscherplatten 41, 42 weisen vorstehende Teile 41a, 42a auf, die darauf jeweils abwechselnd entlang der Luft (Kaltluft-)Flussrichtung A gebildet sind. Die Flächen (ebenen Flächen) der Wärmetauscherplatten 41, 42, auf denen die vorstehenden Teile 41a, 42a nicht gebildet sind, werden so gefertigt, dass sie an die Flächen der gegenüberliegenden Wärmetauscherplatten 41, 42 anstoßen und mit ihnen durch Hartlöten oder auf ähnliche Weise verbunden sind. Auf diese Weise wird eine Röhre 45 mit einem geschlossenen Raum 43 innerhalb der vorstehenden Teile 41a, 42a gebildet, und ein Kaltenergiespeichermittel bzw. Kältespeichermittel 44 ist in dem geschlossenen Raum 43 aufgenommen.
Darüber hinaus werden in 2 nur zwei Sätze von Röhren 45 gezeigt, aber tatsächlich weist die Kaltenergiespeichereinheit 40 denselben Frontbereich wie der Verdampfer 9 auf, so dass viele Sätze von Röhren 45 in einer Richtung aufeinandergestapelt werden, die durch einen Pfeil E in 2 veranschaulicht wird (in einer Richtung senkrecht zur Luftflussrichtung A).
Auf den oberen/unteren Endabschnitten jeder Röhre 45 der mehreren Sätze von Röhren 45 werden anstoßende Teile gebildet, die auf diesen gegenüberliegenden anderen Röhren 45 anstoßen, wodurch ein Luftdurchlass 46 mit einem festgelegten Spalt zwischen den Röhren 45 gebildet wird. Die Wärmetauschplatten 41, 42 jeder der Röhren 45 und die anstoßenden Teile jeder der Röhren 45 sind integriert miteinander verbunden (hartgelötet), wodurch die gesamte Kaltenergiespeichereinheit 40 als ein Wärmetauscheraufbau integriert ist.
Als Nächstes wird der Betrieb der Fahrzeugklimaanlage 15 der ersten Ausführungsform in dem vorstehend erläuterten Aufbau beschrieben. In 1 wird der Kühlzyklus R betrieben und das Gas-Flüssigkeitszweiphasenkühlmittel, dessen Druck durch das Entspannungsventil 8 verringert wurde und das somit in den Zustand niedriger Temperatur und niedrigen Drucks gebracht wurde, fließt in den Verdampfer 9, wenn der Kompressor 1 von der Maschine 4 angetrieben wird. Im Verdampfer 9 absorbiert das Kühlmittel mit niedrigem Druck Wärme aus Luft, die vom Gebläse 11 eingebracht wird, wodurch es verdampft. Auf diese Weise wird die vom Gebläse 11 eingebrachte Luft gekühlt und entfeuchtet, wodurch sie zur Kaltluft wird.
Die durch den Verdampfer 9 gehende Kaltluft geht durch die Luftdurchlässe 46, die zwischen den vielen Sätzen von Röhren 45 der Kaltenergiespeichereinheit 40 gebildet werden und den bestimmten Spalt aufweisen. In dem Luftdurchlass 46 wird der Kaltluftfluss durch eine sich schlängelnde Form des Luftdurchlasses 46 gestört und somit wird ein Wärmeübergangskoeffizient auf der Seite der Luft verbessert. Somit wird das Kaltenergiespeichermittel 44 effektiv über die Wärmetauscherplatten 41a, 42a gekühlt, während die Kaltluft durch die Luftdurchlässe 46 geht.
In der Fahrzeugklimaanlage 15 wird zuerst die vom Gebläse 11 eingebrachte Luft vom Verdampfer 9 gekühlt und entfeuchtet, und dann wird die Kaltluft mit Heißluft gemischt, indem die Öffnung der Luftmischklappe 19 reguliert wird, wodurch eine Ausblastemperatur in den Fahrzeuginnenraum auf eine Zielausblastemperatur TAO gesteuert wird. In diesem Fall muss selbst dann, wenn die TAO eine vergleichsweise hohe Temperatur wie 12 °C ist, eine Zielverdampfertemperatur TEO auf eine so niedrige Temperatur wie möglich eingestellt werden, um das Speichern von Kaltenergie durch das Kaltenergiespeichermittel 44 in kurzer Zeit abzuschließen.
(Steuerung der Klimaanlagensteuervorrichtung)
Als Nächstes wird die spezifische Steuerung der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 nach der ersten Ausführungsform beschrieben. Wenn ein Klimaanlagenschalter 37e aus der Gruppe von Betätigungsschaltern 37 der in 1 gezeigten Klimaanlagensteuerarmatur 36 in dem Zustand eingeschaltet ist, in dem ein Zündschalter der Maschine 4 eingeschaltet wird, um elektrische Leistung an die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 zuzuführen, wird die Steuerung gestartet. Als Erstes werden Merker bzw. Flags und Timer bzw. Zeitgeber initialisiert, und dann liest die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 Erfassungssignale aus der Gruppe von Sensoren, Betätigungssignale aus der Gruppe von Betätigungsschaltern und Fahrzeugantriebssignale (eine Größe des Niederdrückens des Gaspedals) aus der Maschinensteuervorrichtung 38.
Als Nächstes wird die Sollausblastemperatur TAO der klimatisierten Luft berechnet, die in den Fahrzeuginnenraum ausgeblasen wird. Die Sollausblastemperatur TAO ist eine Ausblastemperatur, die notwendig ist, um das Innere des Fahrzeuginnenraums selbst dann auf der vom Temperaturfestlegungsschalter festgelegten Temperatur Tset zu halten, wenn sich die Bedingungen der Wärmebelastung der Klimaanlage des Fahrzeugs ändern, und wird auf der Grundlage der nachstehenden mathematischen Formel 1 berechnet.
$TAO = Kset \times Tset - Kr \times Tr - Kam \times Tam - Ks \times Ts + C,$
wobei Tr die Innenraumtemperatur ist, die von einem Innenraumlufttemperatursensor erfasst wird, Tam die Außenlufttemperatur ist, die durch einen Außenlufttemperatursensor erfasst wird, Ts die Größe der Sonneneinstrahlung ist, die von einem Solareinstrahlungssensor erfasst wird, Kset, Kr, Kam und Ks Steuerverstärkungen sind und C eine Korrekturkonstante ist. Hier wird die Sollausblastemperatur TAO wie allgemein bekannt für die Steuerung des Schaltens der entsprechenden Ausblasanschlussklappen und für die Steuerung der der Öffnung der Luftmischklappe 19 verwendet.
(Blockaufbau des Systems)
3 ist ein Blockschaubild, um einen Systemaufbau der ersten Ausführungsform zu zeigen. 4 ist ein Ablaufplan, um einen Steuerablauf seitens einer Klimaanlagensteuervorrichtung in der ersten Ausführungsform zu zeigen. 5 ist ein Ablaufplan, um einen Steuerablauf seitens einer Maschinensteuervorrichtung in der ersten Ausführungsform zu zeigen.
Darüber hinaus ist 6 ein charakteristisches Kennfeld, um einen benötigten Kraftstoffverbrauch pro Wärme in der ersten Ausführungsform zu berechnen. 7 ist ein charakteristisches Kennfeld, um ein Beispiel des Abschätzens eines Fahrmusters bzw. Antriebsmusters zu zeigen. 8 ist ein charakteristisches Kennfeld, um ein Beispiel einer Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment zu zeigen, welche die charakteristischen Daten (ECD) der Maschine bildet, die für die erste Ausführungsform verwendet werden.
Zuerst wird die Steuerung auf der Grundlage der 3 skizzenhaft beschrieben. Die Klimatisierungssteuervorrichtung 5 berechnet einen benötigten Kraftstoffverbrauch pro Wärme (bzw. erzeugter Kälte) auf der Grundlage eines in 6 gezeigten Kennfelds in einem Teil 51 zur Berechnung des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme. Im Hinblick darauf bezieht sich die Dimension bzw. Einheit des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme beispielsweise auf Liter L pro Wärme- bzw. Kältemenge Q, so dass zur einfachen Unterscheidung des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme von einem für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ), der später beschrieben wird, der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme auch als ein benötigter Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) bezeichnet wird. Dies beschränkt jedoch nicht die Einheit oder Dimension des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme.
Wie in 6 gezeigt neigt der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) dazu, sich hauptsächlich mit einer Erhöhung der gespeicherten Menge von kalter Energie in der Kaltenergiespeichereinheit zu verringern. Darüber hinaus wird der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) entsprechend dem benötigten Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) in der Vergangenheit und einer Wärmemenge passend zur Außenlufttemperatur, der eingestellten Temperatur und einer Temperatur im Fahrzeuginnenraum zu dieser Zeit korrigiert. Beispielsweise wird die benötigte Wärmemenge als größer bestimmt, wenn die Außenlufttemperatur höher oder die eingestellte Temperatur niedriger ist, und folglich wird der benötigte Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) auf einen höheren Wert korrigiert.
Als Nächstes schätzt ein Teil 52 zur Abschätzung des Antriebsmusters der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 eine Vielzahl von Antriebsmustern ab, die dazu fähig sind, den Kompressor 1 auf der Grundlage des Zustands der Fahrzeugklimaanlage 15 anzutreiben (eingestellte Temperatur Tset, Außenlufttemperatur Tam, Kompressorabgabevolumen und Gasflussrate). In diesem Fall wird die Abschätzung des Antriebsmusters aus Informationen zum jetzigen Zeitpunkt bestimmt. Hier kann das Antriebsmuster auch aus der Information der Vorhersage eines Fahrzustands in der Zukunft abgeschätzt werden, aber eine Vorhersagesteuerung wird in der ersten Ausführungsform nicht durchgeführt.
Als Nächstes berechnet ein Teil 53 zur Berechnung des nötigen Drehmoments ein nötiges Drehmoment, das das Drehmoment des Kompressors 1 ist, das benötigt wird, um den Kompressor 1 in jedem der Vielzahl von Antriebsmustern anzutreiben, die von dem Teil 52 zur Abschätzung des Antriebsmusters abgeschätzt wurden. Die Berechnung des nötigen Drehmoments kann durch verschiedene Verfahren durchgeführt werden, und kann beispielsweise als eine Funktion eines Abgabevolumens, einer Kühlmittelflussrate, eines Kühlmitteldrucks, einer Rippentemperatur eines Verdampfers oder einer Maschinendrehzahl berechnet werden.
Als Nächstes wird der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) jedes Antriebsmusters durch ein Teil 54 zur Berechnung des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment auf der Grundlage des nötigen Drehmoments und des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme (L/Q) berechnet, der eine Ausgabe eines Teils 51 zur Berechnung des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme ist. Dann werden das nötige Drehmoment und der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) jedes Antriebsmusters an die Maschinensteuervorrichtung 38 übertragen.
Die Einheit oder Dimension des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment bezieht sich auf Liter pro Drehmoment (einfach als L/τ beschrieben). Folglich wird der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment auch als für die Maschine nötiger Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) bezeichnet, um den für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment vom nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) zu unterscheiden. Dies beschränkt jedoch nicht die Einheit oder Dimension des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ). Darüber hinaus kann der für die Maschine benötigte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) auch als eine nötige Drehmomentproduktionseffizienz bezeichnet werden. Noch weiter wird das nötige Drehmoment auch als ein gewünschtes Drehmoment τ beschrieben. Im Hinblick darauf wird eine Wärmemenge, die später beschrieben wird, als eine Wärmemenge Q beschrieben.
Dieser für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) und das nötige Drehmoment τ sind vom selben Informationstyp wie verschiedene Steueranfragen in der Maschinensteuervorrichtung 38 wie Maschinenleistungseinsparungen durch Abschalten der Leistung des Kompressors und sind von einem Informationstyp, in dem die Anforderung der Fahrzeugklimaanlage 15 aus Sicht der Maschine leicht verstanden werden kann.
Als Nächstes empfängt die Maschinensteuervorrichtung 38 das nötige Drehmoment (τ) zum Antrieb des Kompressors 1 und den für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5. Wenn die Maschine 4 in dem Zustand ist, in dem die Maschine 4 das nötige Drehmoment (τ) zum Antrieb des Kompressors 1 akzeptieren kann (die Maschine 4 nicht in dem Zustand einer plötzlichen Beschleunigung oder dergleichen ist), berechnet die Maschinensteuervorrichtung 38 einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment, der ein abgeschätzter Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment ist, der notwendig ist, um das benötigte Drehmoment (τ) zum Antrieb des Kompressors 1 abzugeben, durch ein Teil 56 zur Berechnung des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment.
Dieser abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment wird auf der Grundlage eines abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs berechnet, der als von der Maschine 4 zu verbrauchen abgeschätzt wird, wenn die Maschinensteuervorrichtung 38 das verlangte Drehmoment (τ) von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 akzeptiert und die Maschine 4 antreibt, eines abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs, der als von der Maschine zu verbrauchen abgeschätzt wird, wenn die Maschinensteuervorrichtung 38 das nötige Drehmoment (τ) von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 nicht akzeptiert und die Maschine 4 antreibt, und dem von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 verlangten Drehmoment. Der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment drückt „einen Kraftstoffverbrauch, der zusätzlich von der Maschine 4 zur Zeit der Annahme des nötigen Drehmoments verbraucht wird“ pro nötiger Drehmomenteinheit aus.
Als Nächstes wird eine Evaluierungsformel durch ein Antriebsmusterauswahlteil 57 auf der Grundlage des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 berechnet. Die Evaluierungsformel ist eine Formel, bei der ein Wert, der durch Abziehen des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment von dem für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) erhalten wird, mit dem verlangten Drehmoment multipliziert wird.
Die Evaluierungsformel ist ein Wert, der erhalten wird, indem der von der Maschine 4 in jedem Antriebsmuster benötigte Kraftstoffverbrauch, von dem abgeschätzt wird, dass er zur Zeit der Annahme des nötigen Drehmoments zusätzlich von der Maschine 4 verbraucht wird, von dem Kraftstoffverbrauch abgezogen wird, den der Kompressor 1 in jedem Antriebsmuster benötigt und der unter Verwendung der Information in der Fahrzeugklimaanlage 15 abgeschätzt wird. Die Evaluierungsformel zeigt, dass die Maschine 4 den Kompressor 1 um so effizienter antreiben kann, je größer der Wert der Evaluierungsformel ist. Folglich wird ein Antriebsmuster als ein optimales Antriebsmuster ausgewählt, in dem ein Evaluierungsformelberechnungswert der größte Wert ist.
Im Hinblick darauf zeigt die Tatsache, dass der Evaluationsformelberechnungswert negativ wird, den Zustand, in dem der Kraftstoffverbrauch, der als zusätzlicher Verbrauch der Maschine abgeschätzt wird, wenn der Kompressor 1 wie nötig angetrieben wird, größer als der Kraftstoffverbrauch ist, der vom Kompressor 1 benötigt wird, der seitens der Fahrzeugklimaanlage 15 abgeschätzt wird. Wenn der Kompressor 1 in einem Antriebsmuster in diesem Zustand gesteuert wird, wird der Kompressor 1 wie verlangt angetrieben, wenn die Maschineneffizienz nicht hoch ist. Folglich wird der Kompressor 1 in dem Fall, in dem der Evaluationsformelberechnungswert negativ wird, bis zum nächsten Berechnungszeitabschnitt angehalten.
Nachdem das optimale Antriebsmuster ausgewählt ist, überträgt das Antriebsmusterauswahlteil 57 über CAN-Kommunikation oder dergleichen Information an ein Kompressorantriebsteil 58, um dadurch ein Abgabevolumen im Kompressor 1 vom Typ mit variabler Abgabe zu steuern (oder als ein modifiziertes Beispiel, um dadurch eine EIN-/ AUS-Steuerung einer Kupplung zum Koppeln der Maschine 4 mit dem Kompressor 1 direkt oder über das Kompressorantriebsteil 58 durchzuführen).
Als Nächstes wird der Steuerablauf unter Verwendung der Ablaufpläne genauer beschrieben, die in 4 und 5 gezeigt sind. Im Schritt S41, der in 4 gezeigt ist, berechnet die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 einen nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) aus einem Klimaanlagenzustand. 6 ist ein charakteristisches Kennfeld zur Berechnung eines nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme (L/Q). Wie in 6 gezeigt ist der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) um so niedriger eingestellt, je größer die Speichermenge an kalter Energie der Kaltenergiespeichereinheit 40 ist. Wenn eine nötige Wärmemenge groß wird (wenn die Sollausblastemperatur TAO niedrig ist, die Außenlufttemperatur hoch ist oder die eingestellte Temperatur niedrig ist), korrigiert die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 den nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) auf solche Weise, dass der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) hoch wird.
Darüber hinaus korrigiert die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 den berechneten nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) in solcher Weise, dass der berechnete nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) niedrig wird, wenn ein Kraftstoffverbrauch pro Wärme zum Speichern von kalter Energie in der Kaltenergiespeichereinheit 40 in der Vergangenheit niedrig war, das bedeutet, ein nötiger Kraftstoffverbrauch pro Wärme in der Vergangenheit niedrig war. Auf diese Weise wird im Wesentlichen der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) um so niedriger eingestellt, je größer die Kaltenergiespeichermenge in der Kaltenergiespeichereinheit 40 wird.
Als Nächstes werden im Schritt S42 eine Vielzahl von Antriebsmustern des Kompressors 1 aus dem Klimaanlagenzustand abgeschätzt, wie in 4 gezeigt. In dieser Abschätzung wird die Vielzahl von Antriebsmustern, die dazu fähig sind, den Kompressor 1 anzutreiben, auf der Grundlage des Zustands der Fahrzeugklimaanlage 15 bestimmt (eingestellte Temperatur Tset der Klimaanlage, Außenlufttemperatur Tam der Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeuges, Abgabevolumen des Kompressors 1, Flussrate des Kühlmittels (Gases) im Kühlzyklus, Druck des Kühlmittels, Temperatur von Rippen des Verdampfers 9 im Kühlzyklus, Maschinen- oder Kompressordrehzahl).
In diesem Fall wird die Abschätzung der Vielzahl von Antriebsmustern aus aktuellen Informationen durchgeführt. Obwohl die Abschätzung der Vielzahl von Antriebsmustern auch aus der Information einer Vorhersage eines Fahrzustands in der Zukunft durchgeführt werden kann, wird eine Vorhersagesteuerung in der ersten Ausführungsform nicht durchgeführt.
7 zeigt abgeschätzte Antriebsmuster. Es ist nur notwendig, dass mindestens ein Muster 1 der Erhöhung des Abgabevolumens des Kompressors 1 und ein Muster 3 der Verringerung des Abgabevolumens des Kompressors 1 abgeschätzt werden. Wenn der Zustand der Fahrzeugklimaanlage 15 geprüft wird, kann leicht abgeschätzt werden, mit welcher Größe des Neigungswinkels des Musters das Abgabevolumen des Kompressors 1 zu erhöhen oder zu verringern ist. Beispielsweise wird ein schneller Anstieg des Abgabevolumens des Kompressors 1 benötigt und folglich wird der Neigungswinkel des abgeschätzten Musters 1 von links nach rechts steil, wenn der Insasse im Sommer in das Fahrzeug einsteigt und den Innenraum des Fahrzeugs abkühlt.
Hier wird in 7 ein Antriebsmuster innerhalb eines gegebenen Zeitabschnitt in der Zukunft auf der Grundlage der Information zum derzeitigen Zeitpunkt abgeschätzt. Ein Muster 1 ist ein Muster der Erhöhung des Abgabevolumens des Kompressors 1 auf das Maximum, ein Muster 2 ist ein Muster des Beibehaltens des derzeitigen Abgabevolumens des Kompressors 1, ein Muster 3 ist ein Muster der Verringerung des Abgabevolumens des Kompressors 1 auf das Minimum, und ein Muster 4 ist ein Muster des Einstellens des Abgabevolumens des Kompressors 1 auf 0 (AUS). Der Maximalwert und der Minimalwert des Musters 1 und des Musters 3 (das bedeutet, die Neigungswinkel der Muster) müssen keine festen Werte sein oder können entsprechend dem Fahrmuster, der Maschinendrehzahl oder des Abgabedrehmoments geändert werden.
Als Nächstes berechnet die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 im Schritt S43 ein nötiges Drehmoment, das das Drehmoment des Kompressors 1 ist, das zum Antrieb des Kompressors 1 in jedem aus der Vielzahl von abgeschätzten Antriebsmustern nötig ist. Das nötige Drehmoment kann durch verschiedene Verfahren berechnet werden, und kann beispielsweise als eine Funktion des Abgabevolumens, der Kühlmittelflussrate, des Kühlmitteldrucks, der Rippentemperatur des Verdampfers und der Maschinendrehzahl (oder der Kompressordrehzahl) berechnet werden, wie durch die nachstehende mathematische Formel 2 gezeigt. $\begin{array}{l} N \ddot{o} tiges Drehmoment = f (Abgabevolumen, K \ddot{u} hlmittelflussrate, K \ddot{u} hlmitteldruck, \\ Rippentemperatur des Verdampfers und Maschinendrehzahl) \end{array}$
Als Nächstes berechnet die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 im Schritt S44 den für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ), wenn der Kompressor 1 in jedem Antriebsmuster angetrieben wird, aus dem nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q), der Wärmemenge (Q), die in jedem Antriebsmuster erzeugt wird, und dem nötigen Drehmoment (τ) unter Verwendung der nachstehenden mathematischen Formel 3. In diesem Fall werden selbstverständlich die charakteristischen Daten des Kompressors 1 einer Hilfsvorrichtung in Betracht gezogen. $\begin{array}{l} F \ddot{u} r die Maschine n \ddot{o} tiger Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment = n \ddot{o} tiger Kraftstoff - \\ verbrauch pro W \ddot{a} rme \times (im Antriebsmuster erzeugte W \ddot{a} rmemenge) / n \ddot{o} tiges Drehmo - \\ ment \end{array}$
Diese Berechnung wird für jedes Antriebsmuster durchgeführt und die (im Antriebsmuster erzeugte Wärmemenge) bedeutet eine Wärmemenge (eine Menge kalter Energie bzw. Kältemenge), die in dem Kühlzyklus der Fahrzeugklimaanlage 15 erzeugt wird, wenn der Kompressor 1 in dem Antriebsmuster angetrieben wird, für das die Berechnung durchgeführt wird.
Im Schritt 45 werden das nötige Drehmoment (τ) in jedem Antriebsmuster und der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) an die Maschinensteuervorrichtung 38 übertragen. Das nötige Drehmoment (τ) und der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) sind von einem Informationstyp, in dem die Anforderung der Fahrzeugklimaanlage 15 seitens der Maschine 4 (was die Seite der Maschinensteuervorrichtung 38 umfasst) einfach verstanden werden kann, und sind von einem Informationstyp, in dem es leicht bestimmbar ist, ob die Maschine 4 auf die Anforderung in Anbetracht der momentanen Umstände reagieren kann oder nicht.
Als Nächstes wird der Steuerablauf in der Maschinensteuervorrichtung 38 mit Bezug auf 5 beschrieben. Im in 5 gezeigten Schritt S51 erhält die Maschinensteuervorrichtung 38 von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 das nötige Drehmoment (τ), das ein zum Antrieb des Kompressors 1 nötiges Drehmoment ist, und den Kraftstoffverbrauch der Maschine pro Drehmoment (L/τ), der ein Kraftstoffverbrauch pro Drehmomenteinheit ist, der notwendig ist, um das Drehmoment in jedem Antriebsmuster zu steuern.
Als Nächstes bestimmt die Maschinensteuervorrichtung 38 im Schritt S52, ob die Maschine 4 in dem Zustand ist, in dem die Maschine 4 die Anforderungen jedes nötigen Drehmoments von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 akzeptiert und das nötige Drehmoment für eines der Antriebsmuster ausgeben kann oder nicht.
Wenn das Fahrzeug beispielsweise auf einer ebenen Straße ohne große Beschleunigung fährt und die Maschine somit in dem Zustand ist, in dem die Maschine 4 das zum Antrieb des Kompressors 1 nötige Drehmoment akzeptieren kann (wenn sich das Fahrzeug nicht im Zustand einer abrupten Beschleunigung oder des Bergauffahrens befindet), geht der Vorgang zum Schritt S53 weiter. Wenn das Gaspedal andererseits um eine gegebene Größe oder weiter niedergedrückt wird, um das Fahrzeug in den Zustand einer großen Beschleunigung oder der Bergauffahrt zu versetzen, und die Maschine 4 somit in dem Zustand ist, in dem die Maschine 4 das nötige Drehmoment, das zum Antrieb des Kompressors 1 erforderlich ist, nicht akzeptieren kann, wird bestimmt, dass der Schritt S52 NEIN ausgibt, und dann geht der Vorgang zum Schritt S54 weiter. Im Schritt S54 wird der Kompressor 1 bis zum nächsten Berechnungszeitpunkt angehalten.
Im Schritt S53 wird ein abgeschätzter Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment berechnet, wenn die Maschine 4 das nötige Drehmoment abgibt. Diese Berechnung wird unter Verwendung eines in 8 gezeigten charakteristischen Kennfelds durchgeführt, das eine Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment zeigt. In dem charakteristischen Kennfeld, das eine Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment zeigt, die in 8 gezeigt ist, bezeichnet eine horizontale Achse die Drehzahl der Maschine 4 und eine senkrechte Achse das Abgabedrehmoment der Maschine 4.
In 8 bezeichnet ein Punkt Fna einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch, wenn die Maschine 4 das nötige Drehmoment, das zum Antrieb des Kompressors 1 notwendig ist, nicht akzeptiert, und das nötige Drehmoment nicht ausgibt. Dieser Wert wird entsprechend der Fahrbedingungen des Fahrzeugs und der Antriebsbedingungen der Hilfsaggregate (der Lichtmaschine bzw. des Wechselstromgenerators oder dergleichen) außer dem Kompressor 1 geändert, und kann somit weiter korrigiert werden. Ein Punkt Fa bezeichnet einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch, wenn die Maschine 4 das nötige Drehmoment zum Antrieb des Kompressors 1 akzeptiert und das nötige Drehmoment unter denselben Fahrbedingungen des Fahrzeugs oder denselben Antriebsbedingungen der Hilfsaggregate außer dem Kompressor 1 als den Punkt Fa ausgibt. Hier wird der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment in dem in 8 gezeigten Beispiel verbessert, aber es ist nicht stets richtig, dass der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment verbessert wird, wenn sich der Punkt Fna auf den Punkt Fa verschiebt.
Der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment wird durch Dividieren des Unterschieds zwischen dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch Fa (dessen Einheit oder Dimension L ist) der Maschine 4, wenn das nötige Drehmoment abgegeben wird, und dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch Fna (L) der Maschine 4, wenn das nötige Drehmoment nicht ausgegeben wird, durch das nötige Drehmoment T (τ) berechnet. Der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch kann durch die nachstehende mathematische Formel 4 festgestellt werden. $Abgesch \ddot{a} tzter Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment = (Fa - Fna) / T$
Dieser abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment wird auf der Grundlage eines abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs berechnet, von dem angenommen wird, dass ihn die Maschine 4 verbraucht, wenn die Maschinensteuervorrichtung 38 das nötige Drehmoment von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 akzeptiert und die Maschine 4 antreibt, eines abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs, von dem abgeschätzt wird, dass ihn die Maschine 4 verbraucht, wenn die Maschinensteuervorrichtung 38 das nötige Drehmoment von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 nicht akzeptiert und die Maschine antreibt, und des für die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 nötigen Drehmoments. Der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment bezieht sich auf „einen Kraftstoffverbrauch, der zusätzlich von der Maschine 4 zur Zeit des Akzeptierens des nötigen Drehmoments verbraucht wird,“ pro Einheit nötigen Drehmoments.
Als Nächstes wird im Schritt S55 eine Evaluierungsformel in jedem Antriebsmuster berechnet. Die Berechnung der Evaluierungsformel wird durchgeführt, indem ein Evaluierungsformelberechnungswert gefunden wird, der durch die nachstehende mathematische Formel 5 gezeigt ist. $\begin{array}{l} Evaluierungsformelberechnungswert = (f \ddot{u} r Maschine n \ddot{o} tiger Kraftstoffverbrauch \\ pro Drehmoment - abgesch \ddot{a} tzter Kraftstoffverbrauch / Drehmoment) \times ¨ \\ ment \end{array}$
Diese Evaluierungsformel ist eine Formel, um einen Wert zu bestimmen, den man erhält, indem der abgeschätzte Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment von dem für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) abgezogen und das Ergebnis mit dem nötigen Drehmoment multipliziert wird.
Die Evaluierungsformel ist ein Wert, den man durch Abziehen des Kraftstoffverbrauchs, den die Maschine 4 in jedem Antriebsmuster benötigt und von dem abgeschätzt wird, dass ihn die Maschine 4 zusätzlich zur Zeit der Akzeptanz des nötigen Drehmoments verbraucht, von dem Kraftstoffverbrauch erhält, den der Kompressor 1 in jedem Antriebsmuster benötigt, der seitens der Klimaanlage unter Verwendung von Informationen der Klimaanlage abgeschätzt wird. Die Evaluierungsformel zeigt, dass die Maschine 4 den Kompressor 1 um so effizienter antreiben kann, je größer der Wert der Evaluierungsformel ist.
Hier kann der Evaluierungsformelberechnungswert im Schritt S55 ein Wert sein, den man durch Multiplizieren des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment mit dem nötigen Drehmoment erhält, wenn der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment kleiner als der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment ist. In diesem Fall wird ein Antriebsmuster ausgewählt, in dem eine nötige Energiemenge (eine Maschinenleistung) maximal wird.
Als Nächstes wird im Schritt S56 ein Antriebsmuster ausgewählt, in dem der Evaluierungsformelberechnungswert maximal wird. Im Schritt S57 wird der Kompressor 1 in dem gewählten Antriebsmuster angetrieben. Das bedeutet, dass das Antriebsmuster als ein optimales Antriebsmuster ausgewählt wird, in dem der Evaluierungsformelberechnungswert groß ist.
Dass der Evaluierungsformelberechnungswert negativ wird, zeigt hier den Zustand, in dem der Kraftstoffverbrauch, von dem abgeschätzt wird, dass er zusätzlich von der Maschine 4 verbraucht wird, wenn der Kompressor 1 wie nötig angetrieben wird, größer als der von der Fahrzeugklimaanlage 15 als für den Kompressor 1 nötig abgeschätzte Kraftstoffverbrauch ist. Wenn der Kompressor 1 in dem Antriebsmuster dieses Zustands gesteuert wird, wird der Kompressor 1 wie nötig angetrieben, wenn die Maschineneffizienz nicht hoch ist. Folglich wird der Kompressor 1 in dem Fall, in dem der Evaluierungsformelberechnungswert negativ wird, bis zum nächsten Berechnungszeitabschnitt gestoppt.
Im Hinblick darauf drückt der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment im für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) in der vorliegenden Offenbarung einen Wert aus, den man durch Division des Kraftstoffverbrauchs, der zum Erzeugen eines gegebenen Drehmoments benötigt wird, durch einen Wert des zu erzeugenden Drehmoments erhält. In anderen Worten ist der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) in der vorliegenden Offenbarung der Kraftstoffverbrauch pro Drehmomenteinheit und unterscheidet sich somit von einem allgemeinen Kraftstoffverbrauch als der „Kraftstoffverbrauchsrate, die eine Fahrstrecke pro Kraftstoffeinheitsmenge anzeigt“. Der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment hinsichtlich des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) kann als eine Effizienz der Erzeugung von Drehmoment verstanden werden.
(Zweite Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. In den nachstehend beschriebenen entsprechenden Ausführungsform erhalten dieselben gestaltenden Elemente wie in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform dieselben Bezugszeichen, und ihre Beschreibungen werden ausgelassen und unterschiedliche Aufbauten und Merkmale werden beschrieben.
In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wird die Kaltenergiespeichereinheit 40 durch die klimatisierte Luft gekühlt, aber die Kaltenergiespeichereinheit 40 kann wie in der Patentschrift 2 beschrieben in dem Kühlmittelkreislauf angeordnet sein. Nachfolgend wird dies beschrieben. 9 ist ein Aufbauschaubild einer Fahrzeugklimaanlage 15, die in der zweiten Ausführungsform verwendet wird.
In 9 besteht der Kühlmittelkreislauf R aus gestaltenden Elementen, die miteinander durch ein Kühlmittelrohr in einer solchen Weise gekoppelt sind, dass das Kühlmittel auf folgendem Weg umläuft: Abgabeanschluss des Kompressors 1 -> Kondensator 6 → Flüssigkeitsreservoir 7 → Entspannungsventil 8 -> Verdampfer 9, der einen Wärmetauscher im Fahrzeuginnenraum bildet → Kaltenergiespeichereinheit 40 -+ Sauganschluss des Kompressors 1.
Wie in der zweiten Ausführungsform gezeigt wird auch empfohlen, dass: die Kaltenergiespeichereinheit 40, die das Kaltenergiespeichermittel 44 in sich aufnimmt, in dem Kreislauf angeordnet ist, durch den das Kühlmittel fließt, das durch den Wärmetauscher (Verdampfer) 9 fließt; der Fahrgastraum des Fahrzeugs über den Wärmetauscher 9 mittels des Kühlmittels gekühlt wird, das durch die Kaltenergiespeichereinheit 40 geht, und der in 6 gezeigte nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) auf der Grundlage der Menge an in der Kaltenergiespeichereinheit 40 gespeicherter kalter Energie eingestellt ist.
Das Kaltenergiespeichermittel 44 wird in der Kaltenergiespeichereinheit 40 eingestellt und das Kühlmittel, das aus dem Verdampfer 9 fließt, wenn der Kompressor 1 angetrieben wird, fließt in die Kaltenergiespeichereinheit 40 und tauscht Wärme mit dem Kaltenergiespeichermittel 44 aus, wodurch die kalte Energie bzw. Kälte des Kühlmittels in dem Kaltenergiespeichermittel 44 gespeichert wird. Das Kühlmittel, das Wärme bzw. Kälte mit dem Kaltenergiespeichermittel 44 in der Kaltenergiespeichereinheit 40 austauscht und dessen Temperatur erhöht wird, fließt aus der Kaltenergiespeichereinheit 40 und wird durch den Kompressor 1 angesaugt.
Hier bezeichnet ein Bezugszeichen 38 eine Maschinensteuervorrichtung (Maschinen-ECU), 351 bezeichnet einen Außenlufttemperatursensor, 352 bezeichnet einen Fahrzeuginnenraumtemperatursensor und 331 bezeichnet einen Temperatursensor für das Kaltenergiespeichermittel, um die Temperatur des Kaltenergiespeichermittels 44 der Kaltenergiespeichereinheit 40 zu erfassen. Darüber hinaus bezeichnet ein Bezugszeichen 37a einen Klimaanlagentemperatureinstellschalter und 37e bezeichnet einen Kl imaa n lagenschalter.
(Dritte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. Hervorgehobene Teile, die sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterscheiden, werden beschrieben. In der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform wird die Anzahl von auszuwählenden Kompressorsteuermustern verringert, um die Menge an Berechnungen zu verringern. Wenn Berechnungen jedoch mit hoher Geschwindigkeit durchführbar sind, kann die Anzahl von auswählbaren alternativen Kompressorsteuermustern erhöht werden.
10 ist eine Veranschaulichung eines Kompressorsteuermusters, um die dritte Ausführungsform zu zeigen. In 10 kann eine Verzögerungszeit TL so eingestellt sein, dass die Muster 31 bis 33 durchgeführt werden. Die Verzögerungszeit TL kann eine Variable entsprechend der Drehzahl des Kompressors 1, also der Maschine 4, sein. Darüber hinaus kann ein Neigungswinkel (Gradient) der Erhöhung des Abgabevolumens des Kompressors 1 größer als im Muster 31 eingestellt werden, wie durch das Muster 35 gezeigt. Ein Muster 34 ist ein Muster des Anhaltens des Kompressors 1.
(Vierte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine vierte Ausführungsform beschrieben. Hervorgehobene Teile, die sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterscheiden, werden beschrieben. Es wird außerdem empfohlen, dass ein Arbeitsvolumenänderungskoeffizient P mit einem numerischen Wert, der beliebig gewählt werden kann, als ein Wert eingestellt wird, der einen Effekt auf die Fahrbarkeit des Fahrzeugs oder auf die Lebensdauer der Fahrzeugklimaanlage 15 hat, und dass das Arbeitsvolumen pro gegebenem Zeitabschnitt des Kompressors 1 um so weiter verringert wird, je größer der Arbeitsvolumenänderungskoeffizient P ist.
Dementsprechend kann ein Fahrzeugsteuersystem, in dem ein großer Wert auf die Fahrbarkeit des Fahrzeugs oder auf die Lebensdauer der Fahrzeugklimaanlage gelegt wird, oder ein Fahrzeugsteuersystem frei gewählt werden, in dem großer Wert auf eine Verbesserung eines Kraftstoffverbrauchs gelegt wird, indem der Arbeitsvolumenänderungskoeffizient P eingestellt wird, wodurch eine Balance zwischen der Fahrbarkeit und der Kraftstoffverbrauchsrate optimiert werden kann. Beispielsweise ist es nur notwendig, dass das Arbeitsvolumen des Kompressors 1 um so mehr verringert wird, je größer der Arbeitsvolumenänderungskoeffizient P ist.
Es ist außerdem zu empfehlen, dass ein Evaluierungsformelberechnungswert durch einen teilweisen Ablaufplan berechnet wird, der die vierte Ausführungsform zeigt und in 11 gezeigt wird und durch die nachstehende mathematische Formel 6, und dass die Wahrscheinlichkeit des Stoppens des Kompressors 1 um so stärker erhöht wird, je größer der Arbeitsvolumenänderungskoeffizient P ist, um dadurch das Arbeitsvolumen des Kompressors 1 zu verringern. $\begin{array}{l} Evaluierungsformelberechnungswert = Σ (f \ddot{u} r die Maschine n \ddot{o} tiger Kraftstoff - \\ verbrauch / Drehmoment - abgesch \ddot{a} tzter Kraftstoffverbrauch / Drehmoment) \times n \ddot{o} tiges - \\ Drehmoment - Arbeitsvolumen \ddot{a} nderungskoeffizient P \end{array}$
Nach der mathematischen Formel 6 werden alle Evaluierungsformelberechnungswerte negativ, wenn der Arbeitsvolumenänderungskoeffizient P entsprechend eingestellt wird, und somit erhöht sich die Wahrscheinlichkeit des Anhaltens des Kompressors 1, so dass der Ausgleich zwischen der Fahrbarkeit oder der Lebensdauer der Fahrzeugklimaanlage 15 und einer Verbesserung der Kraftstoffverbrauchsrate beliebig optimiert werden können. Hier kann der in 11 gezeigte Schritt S55a den in 5 gezeigten Schritt S55 ersetzen.
Auf diese Weise kann in dieser vierten Ausführungsform der Arbeitsvolumenänderungskoeffizient P, der ein beliebig gewählter numerischer Wert ist, als ein Wert eingestellt werden, der einen Effekt auf die Fahrbarkeit des Fahrzeugs oder auf die Lebensdauer der Fahrzeugklimaanlage 15 aufweist, und das Arbeitsvolumen des Kompressors 1 pro gegebenem Zeitabschnitt wird auf der Grundlage des ausgewählten Kompressorsteuermusters durch das Verfahren der Erhöhung einer Wahrscheinlichkeit, dass der Evaluierungsformelberechnungswert negativ wird, verringert, wenn der Arbeitsvolumenänderungskoeffizient P größer wird.
Als ein modifiziertes Beispiel der vierten Ausführungsform ist es auch möglich, den Arbeitsvolumenänderungskoeffizienten P des frei gewählten numerischen Werts zu verändern und eine Änderungsrate (einen Neigungswinkel des vorstehend beschriebenen Musters) zu beschränken, um eine abrupte Änderung des Kompressorabgabevolumens zu verhindern, wenn das Kompressorabgabevolumen erhöht wird, um dadurch das Kompressorabgabevolumen zu korrigieren.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann wie nachstehend modifiziert oder erweitert werden. Durch Ausschließen des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme, der stark von dem nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme in der Vergangenheit abweicht, zur Zeit des Findens des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme (L/Q), kann eine Steuerung durchgeführt werden, die das Verhalten in der Vergangenheit wiedergibt.
Darüber hinaus kann die vorliegende Offenbarung auch auf eine Kompressorantriebssteuerung von dem Typ angewendet werden, in dem ein Kompressor über eine Kupplung mit der Maschine 4 gekoppelt ist, und in dem die Drehung der Maschine 4 intermittierend über die Kupplung an den Kompressor übertragen wird, obwohl in der ersten Ausführungsform der Kompressor 1 vom Verstelltyp verwendet wird. In diesem Fall wird das Arbeitsvolumen wie in dem Fall erhöht, in dem das Abgabevolumen des Kompressors 1 vom Verstelltyp erhöht wird, wenn der Teil der Zeit, in dem die Kupplung eingeschaltet ist, in den gesamten Zeitabschnitt lang wird, in dem die Kupplung ein und aus ist.
(Fünfte Ausführungsform)
Es wird darüber hinaus gezeigt, dass die Maschine 4 den Kompressor 1 um so effizienter antreiben kann, je größer der Wert des Evaluierungsformelberechnungswerts ist. Der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch/Drehmoment, der zum Antrieb des Kompressors 1 in jedem Antriebsmuster nötig ist, kann entsprechend dem Beschleunigungszustand der Maschine 4 abgeschätzt werden. Hier ist die 12 ein Ablaufplan, der eine andere Ausführungsform zeigt (die als fünfte Ausführungsform bezeichnet wird), und in der der in 5 gezeigte Ablaufplan teilweise geändert ist. Beispielsweise kann ein Teil des in 5 gezeigten Ablaufplans auf die in 12 gezeigte Weise geändert werden. Das bedeutet, dass der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment durch Hinzufügen eines Beschleunigungskoeffizienten Ac zu einem Wert korrigiert werden kann, der durch die Nutzung des charakteristischen Kennfelds berechnet wird, das durch eine in 8 gezeigte Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment gezeigt ist, um einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment einzustellen, der sich auf den Unterschied zwischen dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch, wenn das nötige Drehmoment abgegeben wird, und dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch bezieht, wenn das abgeschätzte Drehmoment nicht abgegeben wird, der wie in 12 gezeigt größer ist, wenn eine Beschleunigung abrupter ist. Der Beschleunigungskoeffizient Ac wird derart eingestellt, dass er größer wird, wenn die Beschleunigung größer wird.
Auf diese Weise wird der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment umso größer und der Evaluierungsformelberechnungswert um so kleiner, je abrupter die Beschleunigung ist. Folglich vergrößert sich die Wahrscheinlichkeit, dass die Leistung des Kompressors 1 zur Zeit der Beschleunigung nicht verwendet wird, so dass der Kompressor 1 auf der Grundlage des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs (L/τ) gesteuert werden kann, während eine Beschleunigungsleistung sichergestellt ist.
Darüber hinaus schätzt das Teil 52 zum Abschätzen des Antriebsmusters der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 (siehe 5) in der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform die Vielzahl von Antriebsmustern, die zum Antrieb des Kompressors 1 fähig sind, auf der Grundlage des Zustands der Fahrzeugklimaanlage 15 (der eingestellten Temperatur Tset, der Außenlufttemperatur Tam, des Kompressorabgabevolumens und der Gasflussrate) ab. In diesem Fall wird die Abschätzung des Antriebsmusters aus der Information zum derzeitigen Zeitpunkt durchgeführt. Das Antriebsmuster kann jedoch auch an Hand der Information einer Vorhersage eines Fahrzustands in einem gegebenen Zeitabschnitt in der Zukunft abgeschätzt werden.
(Sechste Ausführungsform)
Hier zeigt die 13 eine andere Ausführungsform (die als eine sechste Ausführungsform bezeichnet wird) und ist ein Teil eines Blockschaubilds, in dem ein Teil des in 3 gezeigten Blockschaubilds ausgewechselt wird. In diesem Fall wird dem in 3 gezeigten Teil 52 zum Abschätzen eines Antriebsmusters wie in 13 gezeigt ein Signal von einem Fahrzustandsvorhersageteil 59 eingelesen.
Das Fahrzustandsvorhersageteil 59 empfängt Vorhersageinformation, wobei die Vorhersageinformation Fahrerbetätigungsinformation 70, Hilfsbetätigungsinformation 71, Fahrzeugfahrinformation 72, Navigationsinformation 73 und Fahrhistorieninformation 74 umfasst. Das Teil 52 zum Abschätzen eines Antriebsmusters empfängt auf der Grundlage der Vorhersageinformation Fahrvorhersageinformationen, die es aus dem Fahrzustandsvorhersageteil 59 einliest, und Fahrvorhersageinformationen, die sich auf die Maschinendrehzahl und das Drehmoment zur Zeit der Vorhersage beziehen.
Aus der Vorhersageinformation ist beispielsweise die Fahrerbetätigungsinformation 70 eine Information bezüglich der Größe des Niederdrückens des Gaspedals oder des Bremspedals und dergleichen. Darüber hinaus ist die Hilfsaggregatbetätigungsinformation 71 bzw. Hilfsbetätigungsinformation beispielsweise Information, die die Größe des Ausgabestroms der Lichtmaschine zeigt.
Darüber hinaus ist die Fahrzeugfahrinformation 72 beispielsweise Fahrzeuggeschwindigkeitsinformation zum jetzigen Zeitpunkt und dergleichen. Die Navigationsinformation 73 ist eine Straßeninformation wie eine Geschwindigkeitsbeschränkung, ein Zustand eines Verkehrsstaus und ein Neigungsgradient der Straße, auf der das eigene Fahrzeug fährt. Die Fahrhistorieninformation 74 ist z.B. die Fahrvorhersageinformation wie eine Wahrscheinlichkeit von 80 %, mit der ein eigenes Fahrzeug, das zu einer Firma fährt, auf einem Parkplatz der Firma parken kann, der 1000 Meter voraus liegt.
Auf diese Weise sagt das Fahrzustandsvorhersageteil 59 den Fahrzustand bezüglich Drehzahl und Drehmoment der Maschine zu einem vorab festgelegten Zeitpunkt in der Zukunft auf der Grundlage der Fahrvorhersageinformation voraus. Dieser vorhergesagte Fahrzustand kann nicht nur die Fahrzeuggeschwindigkeit und dergleichen umfassen, die eng mit mit der Kraftstoffverbrauchsrate der Maschine verknüpft sind, sondern auch eine Fahrbelastung, die durch eine verschneite Straße ausgeübt wird, und eine Gangschaltpositionsinformation (die auch als „T/M-Information“ bezeichnet wird) eines Automatikgetriebes. Hier ist die T/M-Information als die Fahrvorhersageinformation bedeutsam, weil das Drehmoment der Maschine 4 sich selbst dann ändern kann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Beschleunigung gleich sind.
Ein Teil 52 zur Abschätzung eines Fahrmusters schätzt eine Vielzahl von Fahrmustern auf der Grundlage eines Signals vom Fahrzustandsvorhersageteil 59 ab. Auf diese Weise schätzt das Teil 52 zum Abschätzen eines Antriebsmusters ein Antriebsmuster ab, in dem das Kompressorabgabevolumen nicht groß ist. Wenn es andererseits vorhergesagt wird, dass die Effizienz der Maschine oder die Effizienz der Fahrzeugklimaanlage besser wird, schätzt das Teil 52 zum Abschätzen eines Antriebsmusters ein Antriebsmuster ab, in dem das Arbeitsvolumen des Kompressors ansteigt.
Darüber hinaus wird die Berechnung beispielsweise unter Verwendung des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) durchgeführt, aber die Einheit oder Dimension des von der Maschine benötigten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment ist nicht stets auf (L/τ) beschränkt. Der Ausdruck von (L/τ) und dergleichen werden lediglich als Referenz beschrieben und beschränken den Umfang des Rechts der Offenbarung nicht. Beispielsweise kann eine physikalische Größe verwendet werden, die nicht (L, also Liter) verwendet, sondern eine andere Energieeinheit (beispielsweise Watt). Folglich kann statt des von der Maschine benötigten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) auch ein Kraftstoffverbrauch oder ein Energieverbrauch (L oder eine Einheit, die andere Energie ausdrückt) verwendet werden, der zum Antrieb des Kompressors 1 durch die Maschine 4 notwendig ist.
(Siebte Ausführungsform)
Darüber hinaus wird in der ersten Ausführungsform die Ausführungsform beschrieben, die sich auf die Steuerung der Fahrzeugklimaanlage bezieht, aber die vorliegende Offenbarung kann auch auf die Steuerung einer Lichtmaschine angewendet werden. Nachstehend wird eine Ausführungsform unter Verwendung der 1 bis 8 beschrieben, für die eine Lichtmaschine hinzugefügt wird (die als siebte Ausführungsform bezeichnet wird).
Anstelle des in 3 gezeigten Blockschaubilds, das einen Systemaufbau zeigt, wird ein in 14 gezeigtes Blockschaubild mit einer Lichtmaschine verwendet (die gleich ist wie eine Lichtmaschine 55, die in 17 gezeigt wird, und auch als ein Generator bezeichnet wird).
Zunächst wird die Steuerung auf der Grundlage der 14 skizziert. Eine Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c berechnet einen benötigten Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität auf der Grundlage eines in 15 gezeigten Kennfelds in einem Teil 51R zur Berechnung des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro erzeugter Elektrizität. Hier bedeutet der Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität eine zur Erzeugung von Elektrizität nötige Kraftstoffmenge pro erzeugter Elektrizitätseinheit (Kraftstoffverbrauch/erzeugte Elektrizität = Kraftstoffmenge, die zur Erzeugung von Elektrizität notwendig ist/erzeugte Elektrizität).
In diesem Fall wird der nötige Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität im Wesentlichen als eine Funktion eines Batterieladezustands bzw. Batterie-SOC (state-ofcharge) bestimmt und in solcher Weise festgestellt, dass der nötige Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität größer wird, je größer der Stromverbrauch wird. Darüber hinaus wird ein kleinerer nötiger Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität gefunden, wenn ein Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität in der Vergangenheit niedrig ist. Hier ist der Batterieladezustand eine Einheit, die einen Ladezustand der Batterie zeigt, die von der Lichtmaschine geladen wird, und das Verhältnis (die Prozentzahl) einer noch verbleibenden Menge an Elektrizität, die in einer Batterie geladen ist, zu der Kapazität der Batterie ausdrückt, wenn die Batterie vollständig geladen ist. In anderen Worten zeigen 100 % Ladezustand einen vollständig geladenen Zustand, 50 % Ladezustand zeigen, dass die verbleibende Elektrizitätsmenge, die in der Batterie geladen ist, die Hälfte der vollständigen Ladung ist, und 0 % Ladezustand zeigen, dass die Batterie vollständig entladen ist.
Als Nächstes wird in einem Antriebsmusterabschätzungsteil 52R, das in 14 gezeigt ist, wie in 16 gezeigt ein Antriebsmuster auf der Grundlage des Zustands (Antriebsmoment, Drehzahl) der Lichtmaschine abgeschätzt, die von der Maschine 4 über ein Riemenrad angetrieben wird. Als Nächstes wird ein Kraftstoffverbrauchsratenreferenzwert für jedes Antriebsmuster durch ein Teil 54R zur Berechnung des Referenzwerts der Kraftstoffverbrauchsrate entsprechend dem Antriebsmoment (dem nötigen Drehmoment) berechnet, das auf der Grundlage des benötigen Kraftstoffverbrauchs pro erzeugter Elektrizität benötigt wird, das von dem in 14 gezeigten Teil 51R zur Berechnung des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro erzeugter Elektrizität und dem Antriebsmuster berechnet wird.
In dem Teil 54R zur Berechnung des Referenzwerts der Kraftstoffverbrauchsrate wird der Kraftstoffverbrauchsratenreferenzwert auf der Grundlage der nachstehenden mathematischen Formel 7 berechnet. $\begin{array}{l} Kraftstoffverbrauchsratenreferenzwert = (n \ddot{o} tiger Kraftstoffverbrauch / erzeugte \\ Elektrizit \ddot{a} t) \times Abgesch \ddot{a} tzte erzeugte elektrische Elektrizit \ddot{a} t / an der Abtriebswelle abge - \\ gebenes n \ddot{o} tiges Drehmoment, \end{array}$
wobei die abgeschätzte erzeugte Elektrizität entsprechend dem charakteristischen Kennfeld der Lichtmaschine (der charakteristischen Eigenschaften des Hilfsaggregats) unter Verwendung des nötigen Drehmoments und der Maschinendrehzahl abgeschätzt wird. Darüber hinaus wird die Abtriebswellenausgabe des nötigen Drehmoments auf der Grundlage der nachstehenden mathematischen Formel 8 berechnet. $\begin{array}{l} An der Abtriebswelle ausgegebenes n \ddot{o} tiges Drehmoment = 2 π \times Maschinendreh - \\ zahl \times n \ddot{o} tiges Drehmoment / 60 \end{array}$
Das nötige Drehmoment und der berechnete Kraftstoffverbrauchsratenreferenzwert für jedes Antriebsmuster werden an die Maschinensteuervorrichtung 38 übertragen.
Die Maschinensteuervorrichtung 38 empfängt das nötige Drehmoment und den berechneten Kraftstoffverbrauchsratenreferenzwert. Wenn die Maschine 4 das nötige Drehmoment ausgeben kann, wird eine Maschinenkraftstoffverbrauchsrate (eine abgeschätzte Kraftstoffverbrauchsrate), die zur Abgabe des nötigen Drehmoments zum Antreiben der Lichtmaschine notwendig wird, durch ein Teil 56R zur Abschätzung der Kraftstoffverbrauchsrate der Maschine auf der Grundlage der nachstehenden mathematischen Formel 9 abgeschätzt. $\begin{array}{l} Maschinenverbrauchsrate = Q / an der Antriebswelle abgegebenes n \ddot{o} tiges Dreh - \\ moment, \end{array}$
wobei Q = (abgeschätzter Kraftstoffverbrauch wenn nötiges Drehmoment abgegeben wird) - (abgeschätzter Kraftstoffverbrauch, wenn nötiges Drehmoment nicht abgegeben wird) ist.
Hier wird die Maschinenkraftstoffverbrauchsrate berechnet, die zum Abgeben des nötigen Drehmoments zum Antrieb der Lichtmaschine nötig ist, wenn die Maschine 4 das nötige Drehmoment wie vorstehend beschrieben abgeben kann. Wenn die Maschine 4 jedoch nicht das nötige Drehmoment für alle Antriebsmuster abgeben kann, wird der Antrieb der Lichtmaschine angehalten (der Feldstrom der Lichtmaschine wird auf 0 eingestellt, um die Abgabe der Lichtmaschine auf Null zu setzen).
Als Nächstes wird ein optimales Antriebsmuster durch ein gegebenes Bestimmungsverfahren bestimmt. Zu diesem Zweck wird in einem Teil 57R zur Bestimmung der Drehmomentabgabe eine Evaluierungsformel gemäß der nachstehenden mathematischen Formel 10 berechnet, um einen Evaluierungsformelberechnungswert aufzunehmen. $\begin{array}{l} Evaluierungsformelberechnungswert = (Kraftstoffverbrauchsratenreferenzwert - \\ abgesch \ddot{a} tzte Kraftstoffverbrauchsrate) \times an der Welle abgegebenes n \ddot{o} tiges Drehmo - \\ ment \end{array}$
Als Nächstes bestimmt das Teil 57R zur Bestimmung der Drehmomentabgabe, dass ein Antriebsmuster ein optimales Antriebsmuster ist, in dem der Evaluierungsformelberechnungswert ein maximaler Wert wird. Dieses Bestimmungsergebnis wird an eine Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c übertragen. Ein Lichtmaschinenantriebsteil 58R der Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c steuert den Feldstrom der Lichtmaschine entsprechend dem bestimmten Antriebsmuster.
Hier wird der benötigte Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität in 15 grundsätzlich um so niedriger eingestellt, je höher der Batterieladezustand ist. Wenn ein elektrischer Verbrauch hoch ist, wird der benötigte Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität in solcher Weise korrigiert, dass er größer wird. Darüber hinaus wird der nötige Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität in solcher Weise korrigiert, dass er niedriger wird, wenn der Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität in der Vergangenheit niedrig war. Darüber hinaus wird in 16 bezüglich der Abschätzung des Antriebsmusters ein Antriebsmuster innerhalb eines gegebenen Zeitabschnitts in der Zukunft abgeschätzt. Ein Muster R1 erhöht das Antriebsmoment der Lichtmaschine auf den Maximalwert. Ein Muster R2 behält das derzeitige Antriebsmuster bei. Ein Muster R3 verringert das Antriebsmoment auf den Minimalwert. Ein Muster R4 setzt das Antriebsmoment auf null, um die Lichtmaschine in den Zustand zu versetzen, in dem sie keine Elektrizität erzeugt (den Zustand ohne Last). Hier müssen die maximalen und minimalen Werte keine festen Werte sein und können Variablen sein, die entsprechend dem Fahrmuster des Fahrzeugs, der Maschinendrehzahl und dem Abgabedrehmoment verändert werden.
Diese siebte Ausführungsform ist ein Fahrzeugsteuersystem, das die Maschinensteuervorrichtung 38 zum Steuern der Maschine 4 und die Lichtmaschinensteuervorrichtung (Hilfssteuervorrichtung) 55c zum Steuern der Lichtmaschine (als Hilfsaggregat) zur Erzeugung von Elektrizität (verbrauchter Leistung) umfasst, die von einer elektrischen Last in dem Fahrzeug verbraucht wird. Das Fahrzeugsteuersystem umfasst: eine Einrichtung 52R zum Abschätzen einer Vielzahl von Antriebsmustern, um die Lichtmaschine (das Hilfsaggregat) zu steuern; eine Einrichtung 54R, um einen Energieverbrauch (einen Kraftstoffverbrauchsratenreferenzwert) zu berechnen, der zum Antrieb der Lichtmaschine (des Hilfsaggregats) durch die Maschine 4 nötig ist; und eine Einrichtung 57R, um ein einzelnes Antriebsmuster zum Antrieb der Lichtmaschine (des Hilfsaggregats) aus der Vielzahl von abgeschätzten Antriebsmustern unter Verwendung des berechneten Energieverbrauchs auszuwählen.
Nach diesem Aufbau sind das benötigte Drehmoment, das zum Antrieb der Lichtmaschine durch die Maschine 4 nötig ist, und der Kraftstoffverbrauchsratenreferenzwert von einem Informationstyp, der sich auf die Kapazitäten hinsichtlich Drehmoment und Kraftstoff bezieht und sind von einem Informationstyp, in dem seitens der Maschine 4 einfach eine Bestimmung oder eine Berechnung durchführbar ist. Aus diesem Grund kann das Antriebsmuster der Lichtmaschine leicht entsprechend dem Zustand der Maschine 4 so ausgewählt werden, dass es seitens der Maschine 4 bequem verwendbar ist. Als ein Ergebnis kann die Leistung der Maschine 4 einfach eingespart werden, indem die Abgabe der Lichtmaschine zur Zeit der Beschleunigung des Fahrzeugs in Anbetracht der besseren Ausnutzung der Maschine 4 verringert wird.
Wenn beispielsweise ein Antriebsmuster ausgewählt wird, kann ein Verlust der Leistung der Maschine 4, der durch Antreiben der Lichtmaschine oder des Hilfsaggregats verursacht wird, nur durch Hinzufügen einer Korrektur zur Evaluierungsformel des Antriebsmusters wiederhergestellt werden, wenn ein Antriebsmuster ausgewählt ist. In diesem Fall werden keine neuen Kommunikationsverbindungen zwischen der Maschinensteuerung und der Lichtmaschinensteuerung entwickelt, und daher wird ein Steuervorgang, der dazu angepasst ist, die Lichtmaschine einzubeziehen, nicht umfangreicher. Selbst wenn eine Anfrage außer dem Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment, wie die Abgabe von Strom bzw. Leistung an die Maschine 4 gestellt wird, kann die Optimierung des Ausgleichs dieser Anforderungen leicht realisiert werden.
Darüber hinaus kann durch Abschätzen der Vielzahl von Antriebsmustern, zu dem nicht nur ein Muster der Aktivierung oder des Anhaltens der Lichtmaschine gehört, sondern auch Antriebsmuster des Antriebs der Lichtmaschine mit besseren Effizienzen und durch Auswahl eines Antriebsmusters aus der Vielzahl von abgeschätzten Antriebsmustern auf der Grundlage der Information über den Kraftstoffverbrauch ein Effekt der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs erzeugt werden.
(Betriebsarten und Auswirkungen der entsprechenden vorstehend beschriebenen Ausführungsformen)
Die ersten bis siebten Ausführungsformen wie vorstehend beschrieben verwenden die nachstehenden technischen Einrichtungen. Das bedeutet, dass die Ausführungsformen das Fahrzeugsteuersystem verwenden, das die Maschinensteuervorrichtung 38 zum Steuern der Maschine 4 und die Hilfssteuervorrichtung 5 zum Steuern der Hilfsaggregate 15 umfasst, wobei das Fahrzeugsteuersystem Folgendes aufweist: die Einrichtung S42, 52 zum Abschätzen der Vielzahl von Antriebsmustern zum Steuern des Hilfsaggregats 15; die Einrichtung S44, 54 zum Berechnen des Energieverbrauchs (L oder einer Einheit, die eine andere Energie bezeichnet), der zum Antrieb des Hilfsaggregats 15 durch die Maschine 4 passend zu jedem aus der Vielzahl von abgeschätzten Antriebsmustern notwendig ist; und die Einrichtung S56, 57 zur Auswahl eines einzelnen Antriebsmusters zum Antrieb des Hilfsaggregats 15 aus der Vielzahl von abgeschätzten Antriebsmustern unter Verwendung des berechneten Energieverbrauchs (L oder eine Einheit, die eine andere Energie bezeichnet).
Insbesondere umfasst das Fahrzeugsteuersystem mit der Maschinensteuervorrichtung 38 zum Steuern der Maschine 4 und die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 zum Steuern der Fahrzeugklimaanlage 15 zum Klimatisieren des Inneren des Fahrzeugfahrgastraums zunächst Folgendes: die Einrichtung S42, 52 zum Abschätzen der Vielzahl von Antriebsmustern zum Steuern des Kompressors 1 der Klimaanlagensteuervorrichtung 5; die Einrichtung S44, 54 zum Berechnen des Energieverbrauchs (L oder eine Einheit, die andere Energie bezeichnet), die zum Antrieb des Kompressors 1 durch die Maschine 4 entsprechend jeder aus der Vielzahl von abgeschätzten Antriebsmustern nötig ist; und die Einrichtung S56, 57 zum Auswählen eines einzelnen Antriebsmusters zum Antrieb des Kompressors 1 aus der Vielzahl von abgeschätzten Antriebsmustern unter Verwendung des berechneten Energieverbrauchs (L oder eine Einheit, die eine andere Energie bezeichnet).
Dementsprechend ist der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/t), der den Kraftstoffverbrauch pro Drehmomenteinheit ausdrückt, der zum Antrieb des Kompressors durch die Maschine nötig ist, von einem Informationstyp, der sich auf die Kapazitäten des Drehmoments und des Kraftstoffs bezieht, und ist von einem Informationstyp, für den seitens der Maschine eine Bestimmung oder eine Berechnung einfach durchgeführt werden kann. Aus diesem Grund kann das Antriebsmuster des Kompressors einfach entsprechend dem Zustand der Maschine bequem seitens der Maschine ausgewählt werden. In anderen Worten wird die Anforderung der Maschinensteuervorrichtung nicht hinsichtlich der zu speichernden Menge an kalter Energie und der Effizienz der Erzeugung einer kalten Energie an die Maschinenseite übertragen, sondern die Anforderung der Klimaanlagensteuervorrichtung wird an die Maschinenseite unter Verwendung des von der Maschine benötigten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) in einem Informationstyp übertragen, in dem die Maschinenseite eine Bestimmung oder eine Berechnung einfach so durchführen kann, dass die Maschinensteuervorrichtung auf die Anforderung seitens des Kompressors in demselben Informationstyp wie auf verschiedene Steueranforderungen in der Maschinensteuervorrichtung antworten kann. Als ein Ergebnis kann die Leistung der Maschine einfach eingespart werden, indem die Leistung des Kompressors zur Zeit der Beschleunigung des Fahrzeugs in Anbetracht der dadurch verringerten Leistungsanforderung an die Maschinenseite verringert wird. Beispielsweise kann eine Verschlechterung der Leistungserbringung zur Zeit der Auswahl eines Antriebsmusters einfach durch Hinzufügen einer Korrektur zur Evaluierungsformel des Antriebsmusters ausgeglichen werden. In diesem Fall werden keine neuen Kommunikationswege zwischen der Maschinensteuerung und Klimaanlagensteuerung entwickelt und folglich wird ein Steuervorgang, der dazu angepasst ist, die Fahrzeugklimaanlage einzubeziehen, nicht komplexer. Selbst wenn eine Anforderung außer dem Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment wie die Erbringung von Leistung an die Maschine 4 gestellt wird, kann die Optimierung des Ausgleichs für diese Anforderungen einfach realisiert werden. Darüber hinaus kann zudem ein Effekt der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs durch Abschätzen der Vielzahl von Antriebsmustern, zu denen nicht nur ein Antriebsmuster der Aktivierung oder des Anhaltens des Kompressors gehört, sondern auch Antriebsmuster des Antriebs des Kompressors mit besseren Effizienzen, und durch Auswahl eines Antriebsmusters aus der Vielzahl von abgeschätzten Antriebsmustern auf der Grundlage der Information über den Kraftstoffverbrauch selbst in dem Fall erzeugt werden, in dem der Kompressor vom Verstelltyp verwendet wird.
Zweitens wird zusätzlich aus dem Zustand der Fahrzeugklimaanlage 15 der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ), der zum Energieverbrauch (L oder eine Einheit, die eine andere Energie wiedergibt) wird, von der Einrichtung S41, 51 zum Berechnen des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme (L/Q), der den Kraftstoffverbrauch pro Einheitswärmemenge ausdrückt, der Einrichtung S43, 53 zum Berechnen des nötigen Drehmoments (τ) zum Antrieb des Kompressors 1 in jedem der abgeschätzten Antriebsmuster, dem nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q), der berechnet wird, der Wärmemenge (Q), die in der Fahrzeugklimaanlage 15 in jedem der Antriebsmuster erzeugt wird, und dem nötigen Drehmoment (τ) berechnet.
Demgemäß wird der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) aus dem nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) und der Wärmemenge (Q), die in der Fahrzeugklimaanlage erzeugt wird, wenn der Kompressor entsprechend jedem Antriebsmuster angetrieben wird, und dem nötigen Drehmoment (L/τ) berechnet, so dass der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch/ Drehmoment (L/τ) durch die einfache Berechnung berechnet werden kann.
Drittens ist der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) ein abgeschätzter Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment, der der Kraftstoffverbrauch der Maschine 4 pro nötigem Drehmoment ist, das von dem Kompressor 1 benötigt wird.
Demgemäß ist der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ), der der Kraftstoffverbrauch der Maschine pro Drehmomenteinheit ist, von einem Informationstyp, den die Maschinenseite verarbeiten kann. Somit kann der Zustand seitens der Maschine einfach wiedergegeben werden, wenn das Antriebsmuster des Kompressors auf der Grundlage des für die Maschine benötigten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) ausgewählt wird, wenn ein einzelnes Antriebsmuster ausgewählt ist.
Darüber hinaus wird viertens die Einrichtung S53, 56 geschaffen, um den abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment bezüglich des Unterschieds zwischen dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch Fa der Maschine 4, wenn die Maschine 4 ein Maschinenabgabedrehmoment ausgibt, das dem nötigen Drehmoment (τ) entspricht, und dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch Fna der Maschine 4 zu berechnen, wenn die Maschine 4 das Abgabedrehmoment der Maschine, das dem nötigen Drehmoment (τ) entspricht, nicht ausgibt. Ein Berechnungswert, der die Referenz der Evaluierung ist, wird aus dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment, dem für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) und dem nötigen Drehmoment (τ) gefunden, und das Antriebsmuster wird auf der Grundlage des Berechnungswerts ausgewählt, der die Evaluierungsreferenz wird.
Demgemäß wird das Antriebsmuster auf der Grundlage des Berechnungswerts ausgewählt, der die Referenz der Evaluierung wird, so dass eine Bestimmungsreferenz klar gemacht werden kann.
Fünftens drückt der Berechnungswert, der die Evaluierungsreferenz wird, den Zustand des Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment der Maschine 4 zum Antrieb des Kompressors 1 entsprechend jedem Antriebsmuster aus, und das Antriebsmuster wird ausgewählt, in dem der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment der Maschine 4 exzellent ist.
Demgemäß kann das Antriebsmuster auf der Grundlage einer gegebenen Referenz der Evaluierung ausgewählt werden, in welcher der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment der Maschine 4 exzellent ist, während die Anforderung seitens der Fahrzeugklimaanlage einbezogen wird.
Sechstens wird der Berechnungswert, der die Referenz der Evaluierung wird, durch Multiplikation eines Werts mit dem nötigen Drehmoment (τ) gefunden, der durch Abziehen des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment vom für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) erhalten wird.
Demgemäß kann das Antriebsmuster zum Antrieb des Kompressors unter Verwendung eines großen Maschinenabgabedrehmoments so ausgewählt werden, dass die nötige Wärmemenge (Kaltenergiemenge) der Fahrzeugklimaanlage durch den kleineren Kraftstoffverbrauch erzeugt werden kann, wenn der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment niedrig ist.
Siebtens kann der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) auf der Grundlage der klimatisierten Umgebung des Fahrzeugs eingestellt werden, die von der Fahrzeugklimaanlage 15 erfasst wird.
Demgemäß kann der Zustand der klimatisierten Umgebung des Fahrzeugs, der von der Fahrzeugklimaanlage (15) erfasst wird, durch den nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) wiedergegeben werden, und der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) wird auf der Grundlage des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme (L/Q) so berechnet, dass der Zustand der klimatisierten Umgebung des Fahrzeugs, der von der Fahrzeugklimaanlage (15) erfasst wird, bei der Auswahl des einzelnen Antriebsmusters einbezogen wird.
Achtens wird ein Merkmal vorgesehen, in dem der Berechnungswert, der die Referenz der Evaluierung wird, in einer solchen Weise korrigiert wird, dass er schlechter wird, wenn das verwendete Drehmoment größer ist.
Demgemäß wird der Berechnungswert, der die Referenz der Evaluierung wird, in einer solchen Weise korrigiert, dass er schlechter wird, wenn das Fahrzeug beschleunigt und das verwendete Drehmoment größer wird, so dass die Steuerung auf der Grundlage des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) durchgeführt wird, wobei die Beschleunigungsleistung des Fahrzeugs beibehalten wird.
Neuntens sagt die Einrichtung S42, 52 zum Abschätzen eines Antriebsmusters einen Zustand der Maschine voraus, der die Beschleunigung und Verzögerung der Maschine 4 umfasst, und schätzt die Vielzahl von Antriebsmustern ab.
Demgemäß wird der Zustand der Maschine in der Zukunft vorhergesagt und die Vielzahl von Antriebsmustern wird aus dem vorhergesagten Zustand der Maschine so abgeschätzt, das der Kompressor in dem Antriebsmuster betrieben werden kann, das zum Zustand der Maschine in der Zukunft passt.
Zehntens sind die Einrichtung S42, 52 zum Abschätzen eines Antriebsmusters und die Einrichtung S44, 54 zur Berechnung des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) in der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 zum Steuern der Fahrzeugklimaanlage 15 angeordnet, und die Einrichtung S56, 57, um ein einzelnes Antriebsmuster zum Antrieb des Kompressors 1 aus der Vielzahl von abgeschätzten Antriebsmustern auszuwählen, ist in der Maschinensteuervorrichtung 38 zum Steuern der Maschine 4 angeordnet.
Demgemäß kann das Antriebsmuster des Kompressors in der Maschinensteuervorrichtung einfach bequem für die Maschine unter Verwendung des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) gewählt werden, der ein Steuerparameter ist, anhand dessen die Anforderung der Fahrzeugklimaanlage seitens der Maschine einfach verstanden werden kann.
(Noch andere Ausführungsformen)
Eine achte Ausführungsform bis zu einer fünfzehnten Ausführungsform wie nachstehend beschrieben beziehen sich auf ein Fahrzeugsteuersystem, um Drehmoment von der Maschine im Zustand eines kleinen Kraftstoffverbrauchs passend zu dem Drehmoment, das jedes aus einer Vielzahl von Hilfsaggregaten als Anteil von der Maschinenseite verlangt, an eine Vielzahl von Hilfsaggregaten zu verteilen, die von der Maschine angetrieben werden. Insbesondere beziehen sich diese Ausführungsformen auf ein Fahrzeugsteuersystem, um einen Kompressor zur Klimatisierung, der ein Hilfsaggregat ist, und einen Generator, der ein anderes Hilfsaggregat ist, durch die Maschine anzutreiben.
(Achte Ausführungsform)
Hier wird nachstehend eine achte Ausführungsform unter Verwendung der 17 bis 24 genau beschrieben. 17 ist ein allgemeines Aufbauschaubild eines Fahrzeugsteuersystems, das eine Klimaanlage eines Fahrzeugs, einen Generator und eine Bremssteuervorrichtung in der achten Ausführungsform umfasst. In dieser Ausführungsform weist eine Fahrzeugklimaanlage 15 eine Kaltenergiespeichereinheit 40 auf, und ein Kühlzyklus R wird durch einen Kompressor 1 vom Verstelltyp betrieben. Ein stufenloses Getriebe wird als ein Getriebe 50 des Fahrzeug verwendet. Darüber hinaus umfasst das Fahrzeugsteuersystem eine Lichtmaschine bzw. einen Wechselstromgenerator 55 und den Kompressor 1, die durch einen Riemen 3 mit der Maschine 4 gekoppelt sind und gedreht werden, als Hilfsaggregate der Maschine 4.
Zuerst wird die Fahrzeugklimaanlage 15 beschrieben. Der Kühlkreislauf R der Fahrzeugklimaanlage 15 umfasst den Kompressor 1 zum Ansaugen, Komprimieren und Abgeben von Kühlmittel. Der Kompressor 1 ist vom Verstelltyp und weist eine Kühlmittelflussrate auf, die kontinuierlich auf der Grundlage eines Abgabevolumensteuerstroms von einer Klimaanlagensteuervorrichtung 5 (die auch als eine „Klimaanlagen-ECU“ bezeichnet wird) zum Steuern der Fahrzeugklimaanlage 15 gesteuert wird.
Hier wird die Leistung der Maschine 4 über eine Riemenscheibe 2 und den Riemen 3 an den Kompressor 1 übertragen. Ein überhitztes Gaskühlmittel, das vom Kompressor 1 abgegeben wird und hohe Temperatur und hohen Druck aufweist, fließt in einen Kondensator 6 und tauscht Wärme mit Außenluft aus, die von einem (nicht gezeigten) Kühlventilator geschickt wird, wodurch es gekühlt und kondensiert wird. Das im Kondensator kondensierte Kühlmittel fließt in einen Flüssigkeitsbehälter 7 und das gasförmige und flüssige Kühlmittel wird in dem Flüssigkeitsbehälter 7 voneinander getrennt und das überschüssige Kühlmittel (flüssige Kühlmittel) in dem Kühlmittelkreislauf R wird in dem Flüssigkeitsbehälter 7 gespeichert.
Der Druck des flüssigen Kühlmittels aus dem Flüssigkeitsbehälter 7 wird durch ein Entspannungsventil 8 verringert, wodurch es in einen Zweiphasen-Gas-Flüssigkeitszustand mit niedrigem Druck gebracht wird. Das Entspannungsventil 8 ist ein Entspannungsventil vom Temperaturtyp, das ein Temperaturfühlteil 8a aufweist, um die Temperatur des Kühlmittels an einem Ausgang eines Verdampfers 9 zu erfassen, der einen Wärmetauscher zum Kühlen bildet. Ein Kühlmittel mit niedrigem Druck fließt vom Entspannungsventil 8 in den Verdampfer 9.
Der Verdampfer 9 ist in einem Klimaanlagengehäuse 10 der Fahrzeugklimaanlage 15 eingebaut, und das Kühlmittel mit niedrigem Druck, das in den Verdampfer 9 fließt, absorbiert Wärme aus der Luft in dem Klimaanlagengehäuse 10, wodurch es verdampft. Der Ausgang des Verdampfers 9 ist mit der Saugseite des Kompressors 1 gekoppelt. Auf diese Weise wird ein geschlossener Kreislauf aus den Teilen aufgebaut, die den vorstehend beschriebenen Kühlkreislaufs bilden.
Ein Gebläse 11 ist auf der stromaufwärtigen Seite des Verdampfers 9 in dem Klimaanlagengehäuse 10 angeordnet. Das Gebläse 11 weist einen Zentrifugalgebläseventilator 12 und einen Antriebsmotor 13 auf. Eine Innen-/Außenluftumschaltbox 14 ist auf der Saugseite des Gebläseventilators 12 angeordnet, und eine Innen-/ Außenluftumschaltklappe 14a in der Innen-/Außenluftbox 14 öffnet oder schließt selektiv einen Außenlufteinlassanschluss 14b und einen Innenlufteinlassanschluss 14c.
Auf diese Weise wird die Außenluft (die Luft außerhalb eines Fahrzeugfahrgastraums) oder die Innenluft (die Luft innerhalb des Fahrzeugfahrgastraums) selektiv in die Innen-/Außenluftumschaltbox 14 eingeführt. Die Innen-/Außenluftumschaltklappe 14a wird durch eine elektrische Antriebsvorrichtung 14e angetrieben, die aus einem Servermotor besteht.
In dem Klimaanlagengehäuse 10 werden die später beschriebene Kaltenergiespeichereinheit 40 und eine Luftmischklappe 19 aufeinanderfolgend auf der stromabwärtigen Seite des Verdampfers 9 angeordnet. Auf der stromabwärtigen Seite der Luftmischklappe 19 ist ein heizender Wärmetauscher (ein Wärmekern vom Heißwassertyp) 20 zum Erwärmen von Luft unter Verwendung des heißen Wassers (Kühlwassers) der Maschine 4 als einer Wärmequelle angeordnet.
Ein Umgehungsdurchlass 21 zum Umgehen des Wärmekerns 20 vom Heißwassertyp und zum Einbringen von Luft (Kaltluft) wird auf der Seite (Oberseite) des Heizkerns 20 vom Heißwassertyp gebildet. Die Luftmischklappe 19 ist eine drehbare plattenförmige Klappe und wird wie durch einen Pfeil gezeigt durch eine elektrische Antriebsvorrichtung 22 angetrieben, die ein Servomotor ist.
Die Luftmischklappe 19 ist eine Klappe zum Regulieren eines Verhältnisses des Volumens von Heißluft, die durch den Wärmekern 20 vom Heißwassertyp geht, zum Volumen von Kaltluft, die durch den Umgehungsdurchlass 21 geht, und reguliert ein Verhältnis des Volumens von Heißluft zu dem Volumen von Kaltluft, um dadurch die Temperatur der Luft zu regulieren, die in einen Fahrgastraum des Fahrzeugs ausgeblasen wird. Folglich ist in dieser Ausführungsform eine Einrichtung zum Regulieren der Temperatur der Luft, die in den Fahrgastraum des Fahrzeugs ausgeblasen wird, aus der Luftmischklappe 19 aufgebaut.
Ein Heißluftdurchlass 23, der sich von unten nach oben erstreckt, wird auf der stromabwärtigen Seite des Wärmekerns 20 vom Heißwassertyp gebildet. Die Heißluft aus dem Heißluftdurchlass 23 wird mit der Kaltluft aus dem Umgehungsdurchlass 21 in einem Luftmischteil 24 gemischt, wodurch Luft mit einer gewünschten Temperatur erzeugt wird.
Darüber hinaus wird ein Ausblasmodusschaltteil auf der stromabwärtigen Seite des Luftmischteils 24 in dem Klimaanlagengehäuse 10 gebildet. Das bedeutet, dass ein Enteisungsöffnungsteil 25 in einer oberen Fläche des Klimaanlagengehäuses 10 gebildet wird. Das Enteisungsöffnungsteil 25 bläst über eine (nicht gezeigte) Enteisungsleitung Luft auf die innere Oberfläche der Vorderscheibe bzw. Windschutzscheibe des Fahrzeugs. Das Enteisungsöffnungsteil 25 wird durch eine drehbare plattenförmige Enteisungsklappe 26 geöffnet oder geschlossen.
Darüber hinaus wird ein kopfseitiges Öffnungsteil 27 in einem näher als die Enteisungsöffnung 25 zur Rückseite des Fahrzeugs liegenden Abschnitt in der oberen Fläche des Klimaanlagengehäuses 10 gebildet. Das kopfseitige Öffnungsteil 27 bläst über eine (nicht gezeigte) kopfseitige Leitung Luft auf die obere Hälfte des Körpers eines Insassen in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs. Das kopfseitige Öffnungsteil 27 wird durch eine drehbare plattenförmige Kopfklappe 28 geöffnet oder geschlossen.
Darüber hinaus wird ein fußseitiges Öffnungsteil 29 in einem Abschnitt unter dem kopfseitigen Öffnungsteil 27 in dem Klimaanlagengehäuse 10 gebildet. Das fußseitige Öffnungsteil 29 bläst Luft auf die Füße des Insassen in dem Fahrgastraum des Fahrzeugs. Das fußseitige Öffnungsteil 29 wird durch eine drehbare plattenförmige Fußklappe 20 geöffnet oder geschlossen.
Darüber hinaus ist ein Temperatursensor 32 des Verdampfers in einem Abschnitt direkt hinter einem Luftausblasanschluss des Verdampfers 9 in dem Klimaanlagengehäuse 10 angeordnet und erfasst eine Verdampferausblastemperatur Te. Zusätzlich ist ein Temperatursensor 33 der Kaltenergiespeichereinheit 40 in einem Abschnitt direkt hinter einem Luftausblasanschluss der Kaltenergiespeichereinheit 40 angeordnet und erfasst eine Ausblastemperatur Tc der Kaltenergiespeichereinheit.
Ein Erfassungssignal (die Ausblastemperatur Tc der Kaltenergiespeichereinheit) des Temperatursensors 33 der Kaltenergiespeichereinheit 40 wird verwendet, um zu bestimmen, dass die Speicherung von kalter Energie abgeschlossen ist, und um die Öffnungssteuerung der Luftmischklappe 19 durchzuführen. Das Öffnen der Luftmischklappe 19 wird durch den Wert der Ausblastemperatur Tc der Kaltenergiespeichereinheit korrigiert.
Die Klimaanlagensteuervorrichtung (die auch als eine „Klimaanlagen-ECU“ bezeichnet wird) 5 empfängt Erfassungssignale, die ihr nicht nur von dem Temperatursensor 32 des Verdampfers 9 und dem Temperatursensor 33 der Kaltenergiespeichereinheit 40 eingelesen werden, sondern auch von einer Gruppe von allgemein bekannten Sensoren 35 zum Erfassen einer Innenlufttemperatur Tr, einer Außenlufttemperatur Tam, einer Größe bzw. Stärke der Sonneneinstrahlung Ts, einer Heißwassertemperatur Tw und dergleichen. Darüber hinaus umfasst eine Klimaanlagensteuerarmatur, die in der Nähe eines Armaturenbretts im Fahrgastraum des Fahrzeugs angeordnet ist, eine Gruppe von Betätigungsschaltern 37, die vom Insassen betätigt werden, und auch die Betätigungssignale der Gruppe von Betätigungsschaltern 37 werden der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 eingelesen.
Die Gruppe von Betätigungsschaltern 37 umfasst Folgendes: einen Klimaanlagentemperatureinstellschalter 37a, um ein Temperatureinstellsignal Tset zu erzeugen; einen Luftvolumenschalter 37b, um ein Luftvolumenschaltsignal zu erzeugen; einen Ausblasmodusschalter 37c, um ein Ausblasmodussignal zu erzeugen; einen Innen-/ Außenluftwählschalter 37d, um ein Innen-/Außenluftauswahlsignal zu erzeugen; und einen Klimaanlagenschalter 37e, um ein Ein-/Aus-Signal des Kompressors 1 zu erzeugen.
Hier gibt die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 das „EIN“-Signal des Kompressors 1 aus, wenn ein Schalter 37f für vollständige Klimatisierung eingeschaltet ist, und gibt stets ein Antriebsanforderungssignal der Maschine 4 aus, um dadurch den Antriebszustand der Maschine 4 selbst dann fortzusetzen, wenn das Fahrzeug anhält. Wenn dagegen der Klimaanlagenschalter 37e eingeschaltet ist, gibt die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 nur das „EIN“-Signal des Kompressors 1 aus und gibt nicht das Antriebsanforderungssignal für die Maschine 4 aus.
Darüber hinaus ist die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 mit einer Maschinensteuervorrichtung 38 (die auch als „Maschinen-ECU“ bezeichnet wird) verbunden, und die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 erhält SG1 von der Maschinensteuervorrichtung 38, wobei SG1 ein Drehzahlsignal der Maschine 4, ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal, ein Signal der Größe des Niederdrückens eines Gaspedals und dergleichen umfasst.
Die Maschinensteuervorrichtung 38 steuert die Menge des in die Maschine 4 eingespritzten Kraftstoffs, einen Zündzeitpunkt und dergleichen in üblicher Weise auf der Grundlage von Signalen von einer (nicht gezeigten) Gruppe von Sensoren, um die Fahrbedingungen der Maschine 4 zu erfassen, und steuert auch das Getriebe 50. Darüber hinaus unterbricht die Maschinensteuervorrichtung 38 in einem ökonomisch fahrenden Fahrzeug und einem Hybridfahrzeug in dem Fall, in dem der Schalter 37f für Vollklimatisierung nicht eingeschaltet ist, den Strom an die Zündeinheiten und stoppt das Einspritzen von Kraftstoff, wodurch sie automatisch die Maschine 4 stoppt, wenn die Maschinensteuervorrichtung 38 auf der Grundlage des Drehzahlsignals der Maschine 4, des Fahrzeuggeschwindigkeitssignals und eines Bremssignals bestimmt, dass das Fahrzeug im Moment steht.
Darüber hinaus bestimmt die Maschinensteuervorrichtung 38 den Zustand eines Startvorgangs des Fahrzeugs auf der Grundlage eines Gaspedalsignals von einem Gaspedalsensor 620, wodurch sie automatisch die Maschine 4 startet, wenn ein Fahrer einen Startvorgang wie das Niederdrücken eines Gaspedals ausführt, nachdem die Maschine 4 gestoppt ist. Hier gibt die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 ein Signal des erneuten Anlassens der Maschine auf der Grundlage einer Erhöhung der Ausblastemperatur Tc in der Kaltenergiespeichereinheit nach dem Anhalten der Maschine 4 aus, wenn der Schalter 37f für volle Klimatisierung eingeschaltet wird. Darüber hinaus umfassen sowohl die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 als auch die Maschinensteuervorrichtung 38 einen herkömmlich bekannten Mikrocomputer, der eine CPU, ein ROM und ein RAM sowie einer Peripherieschaltung des Mikrocomputers aufweist.
Als Nächstes überträgt die Maschine 4 in 17 Leistung über das stufenlose Getriebe 50 und eine Differenzialgetriebeeinheit 60 an eine Achse 510. Das stufenlose Getriebe 50 ändert ein Drehzahluntersetzungsverhältnis (Getriebeübersetzungsverhältnis) anhand eines Signals von der Maschinensteuervorrichtung 38. Ein (nicht gezeigtes) Gaspedal, das vom Insassen niedergedrückt wird, wenn der Insasse das Fahrzeug beschleunigt, ist mit einem Gaspedalsensor 620 versehen. Das Signal des Gaspedalsensors 620 wird der Maschinensteuervorrichtung 38 eingelesen.
Darüber hinaus umfasst ein (nicht gezeigtes) Bremspedal, das vom Insassen niedergedrückt wird, wenn der Insasse die Fahrzeuggeschwindigkeit verzögert, einen Bremspedalsensor 650, und das Signal des Bremspedalsensors 650 wird einer Brems-ECU 520 eingelesen. Die Brems-ECU 520 steuert einen Hydraulikdruck, um dadurch eine Bremse 610 in der Nähe der Achse 510 zu aktivieren. Als Nächstes wird das stufenlose Getriebe 50, das Drehzahlen wandelt, um die Leistung der Maschine 4 an die Achse 510 des Fahrzeugs zu übertragen, durch ein Getriebesteuerteil 540 gesteuert, das aus einem Mikroprozessor und dergleichen in der Maschinensteuervorrichtung 38 aufgebaut ist. Die Abgabe des Getriebes 50 wird über ein Differenzialgetriebe in der Differenzialgetriebeeinheit 60 an die Achse 510 übertragen.
18 ist eine teilweise geschnittene Ansicht, um den Aufbau der Kaltenergiespeichereinheit 40 zu zeigen, die in der achten Ausführungsform verwendet wird. In 18 wird ein spezifischer Aufbau der Kaltenergiespeichereinheit 40 beschrieben. Die Kaltenergiespeichereinheit 40 wie in 17 gezeigt umfasst einen Wärmetauscher, der die Form mit demselben Frontbereich wie der Verdampfer 9 aufweist, und durch den die gesamte Menge an Kaltluft geht, die den Verdampfer 9 passiert (die Gesamtmenge von Luft in dem Klimaanlagengehäuse 10). Auf diese Weise kann die Kaltenergiespeichereinheit 40 in einem dünnen Aufbau gebildet werden, der mit Bezug auf eine Luftflussrichtung A in dem Klimaanlagengehäuse 10 eine dünne Dicke aufweist.
18 veranschaulicht einen spezifischen Wärmetauscheraufbau der Kaltenergiespeichereinheit 40. Zwei Wärmeüberträgerplatten 41, 42 weisen vorstehende Teile 41a, 42a auf, die darauf jeweils abwechselnd entlang der Luftfluss- (Kaltluftfluss-) Richtung A gebildet sind. Die Seiten (ebene Seiten) der Wärmeüberträgerplatten 41, 42, auf denen die vorstehenden Teile 41a, 42a nicht gebildet sind, werden so hergestellt, dass sie an die Flächen der gegenüberliegenden Wärmetauscherplatten 41, 42 anstoßen, und mit diesen durch Hartlöten oder dergleichen verbunden. Auf diese Weise wird eine Röhre 45 mit einem geschlossenen Raum 43 innerhalb der vorstehenden Teile 41a, 42a gebildet, und ein Kältespeichermittel bzw. Kaltenergiespeichermittel 44 wird in dem geschlossenen Raum 43 aufgenommen.
Darüber hinaus werden in 18 nur zwei Sätze von Röhren 45 gezeigt, aber tatsächlich weist die Kaltenergiespeichereinheit 40 denselben Frontbereich wie der Verdampfer 9 auf, so dass viele Sätze von Röhren 45 in einer Richtung gestapelt sind, die durch einen Pfeil B in 18 gezeigt sind (in einer Richtung senkrecht zu der Luftflussrichtung A).
Auf den oberen/unteren Endabschnitten jeder Röhre 45 der vielen Sätze von Röhren 45 sind anstoßende Teile gebildet, die auf einer anderen Röhre 45 anstoßen, die ihnen gegenüberliegt, wodurch ein Luftdurchlass 46 mit einem gegebenen Spalt zwischen den Röhren 45 gebildet wird. Die Wärmeüberträgerplatten 41, 42 jeder der Röhren 45 und die anstoßenden Teile jeder der Röhren 45 werden integriert miteinander verbunden (hartgelötet), wodurch die Gesamtheit der Kaltenergiespeichereinheit 40 als ein Wärmetauscheraufbau integriert ist.
Als Nächstes wird der Betrieb der Fahrzeugklimaanlage der achten Ausführungsform in dem vorstehend erläuterten Aufbau beschrieben. In 17 wird der Kühlkreislauf R betrieben und das Zweiphasen-Gas-Flüssigkeitskühlmittel, dessen Druck durch das Entspannungsventil 8 verringert wird und das somit auf niedrige Temperatur und niedrigen Druck gebracht wird, fließt in den Verdampfer 9, wenn der Kompressor 1 von der Maschine 4 angetrieben wird. In dem Verdampfer 9 absorbiert das Kühlmittel mit niedrigem Druck Wärme aus Luft, die vom Gebläse 11 geschickt wird, wodurch es verdampft. Auf diese Weise wird die vom Gebläse 11 geschickte Luft gekühlt und entfeuchtet, wodurch sie zu kalter Luft wird.
Die kalte Luft, die durch den Verdampfer 9 geht, geht durch die Luftdurchlässe 46, die zwischen den vielen Sätzen von Röhren 45 der Kaltenergiespeichereinheit 40 gebildet sind und den gegebenen Spalt aufweisen. In den Luftdurchlass 46 wird ein Kaltluftfluss durch eine schlangenartige Form des Luftdurchlasses 46 gestört, und daher wird ein Wärmeübergangskoeffizient auf der Luftseite verbessert. Somit wird das Kaltenergiespeichermittel 44 effektiv über die Wärmeüberträgerplatten 41, 42 gekühlt, während die Kaltluft durch die Luftdurchlässe 46 geht.
In der Fahrzeugklimaanlage 15 wird zuerst die vom Gebläse 11 geschickte Luft vom Verdampfer 9 gekühlt und entfeuchtet, und dann wird die kalte Luft mit der heißen Luft gemischt, indem die Öffnung der Luftmischklappe 19 reguliert wird, wodurch eine Ausblastemperatur in den Fahrgastraum auf eine Sollausblastemperatur TAO gesteuert wird. In diesem Fall muss eine Sollverdampfungstemperatur TEO auf eine so niedrige Temperatur wie möglich eingestellt werden, selbst wenn beispielsweise TAO eine vergleichsweise hohe Temperatur wie 12 °C ist, um das Speichern von Kaltenergie durch das Kaltenergiespeichermittel 44 in einem kurzen Zeitabschnitt abzuschließen.
Als Nächstes wird die in 17 gezeigte Lichtmaschine 55 beschrieben. Die Lichtmaschine 55 weist wie bekannt einen Rotor mit einem Feldsystem auf, durch das ein Gleichstrom aus einer Lichtmaschinensteuervorrichtung 55 fließt, die in die Lichtmaschine eingebaut ist und auch als ein Spannungsregulator arbeitet, und einen Stator, der um den Rotor angeordnet ist. Der Stator hat drei Phasenwicklungen, die um ihn gewunden sind, und erzeugt dreiphasigen Wechselstrom. Der dreiphasige Wechselstrom wird durch eine Gleichrichterschaltung in der Lichtmaschine in Gleichstrom transformiert und eine Batterie in dem Fahrzeug wird mit dem Gleichstrom geladen.
Darüber hinaus werden in der vorliegenden Offenbarung ein Generator mit einem Permanentmagnet als Feldsystem, ein Generator des Typs, dessen Spannung durch Verwendung eines Transistors reguliert wird, und ein Motorgenerator (MG), in dem ein Elektromotor in einem Generator integriert ist, der die Maschinenleistung unterstützt, auch durch einen Generator umfasst, der in der vorliegenden Offenbarung beschrieben wird. Die Hilfsaggregate, die von der Maschine 4 angetrieben werden, umfassen außerdem eine Wasserpumpe und eine Vakuumpumpe, aber deren Beschreibungen werden hier ausgelassen.
(Steuerung der Klimaanlagensteuervorrichtung)
Als Nächstes wird die spezifische Steuerung der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 nach der achten Ausführungsform beschrieben. Wenn ein Zündschalter der Maschine 4 eingeschaltet wird und ein Klimaanlagenschalter 37e aus der Gruppe von Betriebsschaltern 37 der Klimaanlagensteuerarmatur 36, die in 17 gezeigt ist, in dem Zustand eingeschaltet wird, in dem elektrische Leistung an die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 zugeführt wird, startet die Steuerung. Als Erstes werden Merker bzw. Flags und Zeitgeber initialisiert, und dann liest die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 Erfassungssignale aus der Gruppe von Sensoren, Betätigungssignale aus der Gruppe von Betätigungsschaltern und Fahrzeugantriebssignale (die Größe des Niederdrückens des Gaspedals) aus der Maschinensteuervorrichtung 38.
Als Nächstes wird die Zielausblastemperatur TAO der klimatisierten Luft berechnet, die in den Fahrgastraum des Fahrzeugs ausgeblasen wird. Die Sollausblastemperatur TAO ist eine Ausblastemperatur, die nötig ist, um das Innere des Fahrzeugfahrgastraums selbst dann auf der eingestellten Temperatur Tset des Temperatureinstellschalters zu halten, wenn sich die Klimaanlagenwärmebelastungsbedingungen des Fahrzeugs ändern, und wird auf der Grundlage der nachstehenden mathematischen Formel 11 berechnet. $TAO = Kset \times Tset - Kr \times Tr - Kam \times Tam - Ks \times Ts + C,$
wobei Tr die Innenraumtemperatur ist, die von einem Innenlufttemperatursensor erfasst wird, Tam die Außenlufttemperatur ist, die von einem Außenlufttemperatursensor erfasst wird, Ts die Stärke der Sonneneinstrahlung ist, die von einem Sonneneinstrahlungssensor erfasst wird, Kset, Kr, Kam und Ks Steuerverstärkungen sind und C eine Konstante für die Korrektur ist. Hier wird die Sollausblastemperatur TAO wie allgemein bekannt für die Steuerung des Schaltens der entsprechenden Ausblasanschlussklappen und für die Steuerung der Öffnung der Luftmischklappe 19 verwendet.
(Blockschaubild des Systems)
19 ist ein Blockschaubild, um einen Systemaufbau zu zeigen, der sich hauptsächlich auf die Steuerung der Fahrzeugklimaanlage 15 der achten Ausführungsform bezieht. Mit Bezug auf 19 werden später ein nötiges Drehmoment für die Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c und eine Eingabe des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment an die Maschinensteuervorrichtung 38 beschrieben. 20 ist ein charakteristisches Kennfeld, das zur Berechnung eines nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme in dieser achten Ausführungsform verwendet wird. Die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 berechnet den nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme auf der Grundlage des in 20 gezeigten Kennfelds in einem in 19 gezeigten Teil 51 zur Berechnung des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme.
Im Hinblick darauf bezieht sich die Dimension oder Einheit des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme beispielsweise auf Liter L/Wärmemenge Q, so dass der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme auch als ein nötiger Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) bezeichnet wird, um den nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme von einem für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) zu unterscheiden, der später beschrieben wird. Dies schränkt jedoch die Einheit oder Dimension des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme nicht ein.
Wie in 20 gezeigt neigt der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) dazu, sich zusammen mit einer Erhöhung der Kaltenergiespeichermenge in der Kaltenergiespeichereinheit 40 zu verringern. Darüber hinaus wird der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) entsprechend dem nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) in der Vergangenheit und einer Wärmemenge korrigiert, die anhand der Außenlufttemperatur, der eingestellten Temperatur und einer Temperatur in dem Fahrgastinnenraum nötig ist. Beispielsweise wird die nötige Wärme- bzw. Kältemenge als größer bestimmt und somit der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) auf einen höheren Wert korrigiert, wenn die Außenlufttemperatur höher oder die eingestellte Temperatur niedriger ist.
Als Nächstes schätzt ein Antriebstypabschätzungsteil 52 der in 19 gezeigten Klimaanlagensteuervorrichtung 5 eine Vielzahl von Antriebstypen ab, die dazu fähig sind, den Kompressor 1 auf der Grundlage des Zustands der Fahrzeugklimaanlage 15 (der eingestellten Temperatur Tset, der Außenlufttemperatur Tam, des Kompressorabgabevolumens und der Gasflussrate) anzutreiben. In diesem Fall wird die Abschätzung des Antriebstyps aus Information zum jetzigen Zeitpunkt bestimmt. Hier kann das Antriebsmuster auch aus Information zur Vorhersage eines Fahrzustands in der Zukunft abgeschätzt werden, aber eine Vorhersagesteuerung wird in der achten Ausführungsform nicht durchgeführt.
Als Nächstes berechnet ein Teil 53 zur Berechnung des nötigen Drehmoments in der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 ein nötiges Drehmoment, das das Drehmoment des Kompressors 1 ist, das zum Antrieb des Kompressors 1 in jedem aus der Vielzahl von Antriebstypen verlangt wird, die von dem Antriebstypabschätzungsteil abgeschätzt werden. Die Berechnung des nötigen Drehmoments kann durch verschiedene Verfahren durchgeführt werden, und kann beispielsweise als eine Funktion einer Abgabegrö-ße, einer Kühlmittelflussrate, eines Kühlmitteldrucks, einer Rippentemperatur eines Verdampfers oder einer Maschinendrehzahl berechnet werden.
Als Nächstes wird der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) jedes Antriebstyps von einem Teil 54 zur Berechnung des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment auf der Grundlage des nötigen Drehmoments und des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme (L/Q) berechnet, der von dem Teil 51 zu Berechnung des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme ausgegeben wird. Dann werden das nötige Drehmoment und der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) jedes Antriebstyps an die Maschinensteuervorrichtung 38 übertragen.
Die Einheit oder Dimension des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment bezieht sich auf Liter/Drehmoment (einfach als L/τ beschrieben). Folglich wird der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment auch als der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) bezeichnet, um den für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment vom nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) zu unterscheiden. Dies schränkt jedoch nicht die Einheit oder Dimension des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) ein. Darüber hinaus kann der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) auch als eine nötige Drehmomenterzeugungseffizienz bezeichnet werden. Noch weiter wird das nötige Drehmoment auch als ein nötiges Drehmoment τ beschrieben. Im Hinblick darauf wird die Wärmemenge, die durch Betrieb des Kompressors 1 erzeugt wird, als eine Wärmemenge Q beschrieben.
Dieser für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) und das nötige Drehmoment (τ) sind vom selben Informationstyp wie verschiedene Steueranfragen in der Maschinensteuervorrichtung 38, wie eine Maschinenleistungseinsparung durch Unterbrechen der Leistung des Kompressors, und sind von einem Informationstyp, in dem die Anforderung der Fahrzeugklimaanlage 15 seitens der Maschine 4 leicht verständlich ist.
Ein Satz eines nötigen Drehmoments und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) für jeden aus der Vielzahl von Antriebstypen wird von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 an die Maschinensteuervorrichtung 38 übertragen. Folglich gibt es eine Vielzahl von Sätzen. Die Vielzahl von Sätzen wird in der in 19 gezeigten Maschinensteuervorrichtung 38 evaluiert, und es wird wie später beschrieben eine Auswahl getroffen.
Als Nächstes berechnet die Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c, die auch als die Spannungsregulierung in der Lichtmaschine 55 wirkt, die in 17 (19) gezeigt wird, auch den nötigen Kraftstoff pro erzeugter Elektrizität (L/Kwh), der dem nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme entspricht, und schätzt den Antriebstyp ab, um dadurch das nötige Drehmoment (τ) zu berechnen, und berechnet darüber hinaus den für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch/Drehmoment.
Eine Vielzahl von Sätzen des nötigen Drehmoments und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) der Lichtmaschine 55 werden von einer CPU in der Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c an die Maschinensteuervorrichtung 38 übertragen. Darüber hinaus wird die Vielzahl von Sätzen in der Maschinensteuervorrichtung 38 evaluiert und die Auswahl des Antriebstyps wird wie später beschrieben durchgeführt. Die genaue Beschreibung der Sätze wird später erörtert.
Darüber hinaus werden in der Maschinensteuervorrichtung 38 Berechnungen separat für jedes der Hilfsaggregate durchgeführt. Beispielsweise kehrt der Vorgang zum ursprünglichen Ablauf zurück und die ähnliche Berechnung wird wiederholt, um die Berechnung für das zweite Hilfsaggregat durchzuführen, nachdem die Berechnung für das erste Hilfsaggregat durchgeführt wurde. In anderen Worten wird die Berechnung durchgeführt, indem die Schleife des Ablaufplans für jedes Hilfsaggregat durchlaufen wird. Beispielsweise wird zunächst die Berechnung für den Kompressor 1 des ersten Hilfsaggregats durchgeführt und dann wird die Berechnung für die Lichtmaschine des zweiten Hilfsaggregats in einer späteren Schleife durchgeführt, oder die Reihenfolge der Berechnungen kann umgekehrt sein.
21 ist ein charakteristisches Kennfeld zum Abschätzen des Kraftstoffverbrauchs der Maschine 4 in dem Fall, in dem Drehmoment an die Vielzahl von Hilfsaggregaten der achten Ausführungsform verteilt wird. In einer früheren Schleife wird ein Kraftstoffverbrauch an einem Punkt P2, der in 21 gezeigt ist, unter Verwendung des Kennfelds berechnet, wobei der Punkt P2 einen Zustand zeigt, in dem Drehmoment an das erste Hilfsaggregat zugeführt wird, nachdem zunächst kein Drehmoment für das erste Hilfsaggregat bereitgestellt wurde. In einer späteren Schleife wird das eigene Drehmoment bzw. Moment des zweiten Hilfsaggregats zu dem bestimmten Drehmoment am Punkt P2 hinzugefügt, weil das Drehmoment des ersten Hilfsaggregats in der früheren Schleife bestimmt wurde, wodurch der Kraftstoffverbrauch des gesamten Drehmoments an einem Punkt P3 berechnet wird.
Nachstehend wird die Berechnung des Kraftstoffverbrauch genauer unter Verwendung der 22 beschrieben. 22 ist ein Blockschaubild, um den allgemeinen Aufbau der achten Ausführungsform zu zeigen. In dieser 22 empfängt ein Anforderungsannahmeteil 61 in der Maschinensteuervorrichtung 38 eine Vielzahl von Anforderungssätzen des nötigen Drehmoments (τ) und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) aus der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 zum Steuern des Kompressors 1, der ein Hilfsaggregat wird. Darüber hinaus empfängt das Anforderungsempfangsteil 61 in der Maschinensteuervorrichtung 38 eine Vielzahl von Anforderungssätzen des nötigen Drehmoments (τ) und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) aus der Klimaanlagensteuervorrichtung 55c, die die Seite eines anderen Hilfsaggregats wird.
Auf diese Weise empfängt die Maschinensteuervorrichtung 38 die Vielzahl von Anforderungssätzen des nötigen Drehmoments (τ) und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) von jedem aus der Vielzahl von Hilfsaggregaten, das bedeutet, des ersten Hilfsaggregats und der Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c. In der Maschinensteuervorrichtung 38 bestimmt ein Teil bzw. Schritt 62 zur Bestimmung der Drehmomenterzeugung auf der Grundlage des Zustands der Maschine 4, ob Drehmoment für den benötigten Satz zum Antrieb des Hilfsaggregats, nämlich entweder des Kompressors 1 oder der Lichtmaschine 55 (beispielsweise für eine Vielzahl von Anforderungssätzen von dem Kompressor 1) erzeugt werden kann oder nicht. In anderen Worten bestimmt das Teil 62 zur Bestimmung der Drehmomenterzeugung hauptsächlich, ob eine solche Anforderung im derzeitigen Zustand der Maschine 4 akzeptiert werden kann oder nicht.
Wenn die Maschinensteuervorrichtung 38 bestimmt, dass die Maschine 4 auf keine Anforderung aus der Vielzahl von Anforderungssätzen antworten kann, stoppt die Maschinensteuervorrichtung 38 den Antrieb des Kompressors 1. Der Fall, in dem die Maschine 4 auf keine Anforderung aus der Vielzahl von Anforderungssätzen antworten kann, bedeutet beispielsweise den Fall, in dem ein Gaspedal 620 (17) um eine gegebene Größe oder weiter niedergedrückt wird, um eine abrupte Beschleunigung durchzuführen oder um einen Berg hochzufahren.
Wenn es bestimmt wird, dass die Maschine 4 das nötige Drehmoment erzeugen kann (die Maschine 4 beispielsweise nicht in dem Zustand einer abrupten Beschleunigung ist), schätzt ein Teil 63 zur Abschätzung des Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment für jedes nötige Drehmoment T der entsprechenden Anforderungssätze ab, für die die Maschine 4 das Drehmoment erzeugen kann, wobei die mathematische Formel 12 wie nachstehend beschrieben verwendet wird. $Abgesch \ddot{a} tzter Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment = Δ L / T,$
wobei ΔL der Unterschied zwischen einem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch in dem Fall ist, in dem das nötige Drehmoment T ausgegeben wird (der Kraftstoffverbrauch im Punkt P2 wie in 21 gezeigt) und einem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch in dem Fall, in dem das nötige Drehmoment T nicht ausgegeben wird (in 21 gezeigter Kraftstoffverbrauch im Punkt P1).
Folglich wird der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment für jeden aus der Vielzahl von Anforderungssätzen berechnet. Hier wird die Berechnung des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment durch die Verwendung des charakteristischen Kennfelds für den Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment der Maschine 4 wie in 21 gezeigt durchgeführt. In anderen Worten wird der Punkt P1, der aus der Maschinendrehzahl und dem Maschinenausgangsmoment, die die Fahrbedingungen der Maschine 4 zu diesem Zeitpunkt sind, zu der Vorbedingung, wenn eine erste Schleifenberechnung (in diesem Fall die Berechnung des Kompressors 1, der das erste Hilfsaggregat wird) durchgeführt wird, und zeigt den Zustand, in dem das Drehmoment nicht an den Kompressor 1 verteilt wird. Der Kraftstoffverbrauch in dem Fall, in dem das jeweils nötige Drehmoment T an den Kompressor 1 ausgegeben wird, kann durch den Unterschied zwischen der Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs des Punkts P2 und der Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs des Punkts P1 gefunden werden.
In 22 evaluiert ein Drehmomentverteilungsteil 64 in der Nähe des Teils 63 zur Abschätzung des Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment jedes nötige Drehmoment durch eine Evaluierungsformel. Diese Evaluierung wird durchgeführt, indem ein Berechnungswert der Evaluierungsformel auf der Grundlage der mathematischen Formel 13 wie nachstehend beschrieben berechnet wird. $\begin{array}{l} Evaluierungsformelberechnungswert = (f \ddot{u} r die Maschine n \ddot{o} tiger Kraftstoff - \\ verbrauch / Drehmoment - abgesch \ddot{a} tzter Kraftstoffverbrauch / Drehmoment) \times n \ddot{o} tiges \\ Drehmoment \end{array}$
Auf diese Weise wird der Evaluierungsformelberechnungswert für jedes nötige Drehmoment aus der Vielzahl von Anforderungssätzen gefunden, und dann wird ein Anforderungssatz des nötigen Drehmoments ausgewählt, für den der Evaluierungsformelberechnungswert maximal wird. Ein Anforderungssatz wird gespeichert, der zum Verteilen eines gegebenen nötigen Drehmoments an ein zugehöriges Hilfsaggregat (in diesem Fall an den Kompressor 1, für den die Berechnung früher durchgeführt wird) ausgewählt ist. Hier wird der Kompressor 1 in dem Fall nicht angetrieben, in dem alle Evaluierungsformelberechnungswerte negativ sind. In diesem Fall wird evaluiert, dass die Effizienz der Maschine 4 so schlecht ist, dass das Drehmoment nicht an den Kompressor 1 zu verteilen ist, und daher wird die Verteilung des Drehmoments (die Abgabe des Drehmoments) an die Lichtmaschine 55, die das andere Hilfsaggregat ist, ebenfalls auf null reduziert und die Berechnung wird in der nächsten Schleife nicht durchgeführt.
Als Nächstes geht der Vorgang zu einem Bestimmungsteil bzw. Bestimmungsschritt 65 weiter. Der Bestimmungsschritt 65 bestimmt, ob ein Hilfsaggregat verbleibt oder nicht, für das die Berechnung des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment und die Berechnung der Evaluierungsformel nicht durchgeführt wurden. In diesem Fall gibt es zwei Hilfsaggregate, nämlich den Kompressor 1 und die Lichtmaschine 55, und für die Lichtmaschine 55 muss noch gerechnet werden. Daher entspricht das Ergebnis der Bestimmung im Bestimmungsschritt 65 JA (es gibt ein nicht verteiltes Hilfsaggregat), und folglich kehrt der Vorgang zum Teil bzw. Schritt 62 zur Bestimmung der Drehmomenterzeugung zurück. In anderen Worten wird die Berechnung durch Änderung der Schleife für jedes Hilfsaggregat durchgeführt. Daher wird die Berechnung für drei Schleifen durchgeführt, wenn es drei Hilfsaggregate gibt.
In der nächsten Schleife bestimmt das Teil 62 zur Bestimmung der Drehmomenterzeugung in der Maschinensteuervorrichtung 38, die die Vielzahl von Anforderungssätzen des nötigen Drehmoments (τ) und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) von der Lichtmaschine 55 als einem verbleibenden Hilfsaggregat empfängt, auf der Grundlage des Zustands der Maschine, ob das Drehmoment für einen Anforderungssatz zum Antrieb der Lichtmaschine 55 erzeugt werden kann oder nicht. Wenn die Maschinensteuervorrichtung 38 bestimmt, dass die Maschine 4 auf keinen der Vielzahl von Anforderungssätzen antworten kann, hält die Maschinensteuervorrichtung 38 den Antrieb der Lichtmaschine 55 an. Der Fall, in dem die Maschine 4 auf keinen aus der Vielzahl von Anforderungssätzen antworten kann, bedeutet z.B. den Fall, in dem das Gaspedal um einen gegebenen Betrag oder weiter niedergedrückt wird, um eine abrupte Beschleunigung durchzuführen oder bergauf zu fahren.
Wenn es bestimmt wird, dass die Maschine 4 das nötige Drehmoment erzeugen kann (die Maschine 4 beispielsweise nicht in dem Zustand der plötzlichen Beschleunigung oder dergleichen ist), schätzt das Teil 63 zur Abschätzung des Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment für jedes nötige Drehmoment T der jeweiligen Anforderungssätze ab, für den die Maschine 4 das Drehmoment durch die Verwendung der vorstehend beschriebenen mathematischen Formel erzeugen kann. Der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment wird an Hand des jeweiligen aus der Vielzahl von Anforderungssätzen von der Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c berechnet.
Hier wird die Berechnung des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment des charakteristischen Kennfelds für den Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment der Maschine 4 wie in 21 gezeigt durchgeführt. In anderen Worten wird der Punkt P1, der aus der Maschinendrehzahl und dem Maschinenabgabemoment bestimmt wird, die die Fahrbedingungen der Maschine 4 zu diesem Zeitpunkt sind, zu den Vorbedingungen, wenn eine erste Schleifenberechnung (in diesem Fall die Berechnung des Kompressors 1, der das erste Hilfsaggregat wird) durchgeführt wird, und zeigt somit den Zustand, in dem das Drehmoment nicht an den Kompressor 1 verteilt wird.
Der Kraftstoffverbrauch in dem Fall, in dem jedes nötige Drehmoment T an dem Kompressor 1 ausgegeben wird, kann durch den Unterschied zwischen der Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs des Punkts P2 und der Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs des Punkts P1 gefunden werden. Das nötige Drehmoment, das an den Kompressor 1 abzugeben ist, wird in der ersten Schleifenberechnung bestimmt (nötiges Drehmoment wird ausgewählt, das an den einzelnen Kompressor 1 zu verteilen ist, für das der Evaluierungsformelberechnungswert maximal wird), so dass das Drehmoment am Punkt P3, das die Summe des Drehmoments am Punkt P2 und des an den Kompressor 1 zu verteilenden bestimmten Drehmoments ist, die Grundlage zur Zeit der Durchführung der zweiten Schleifenberechnung wird, um das nötige Drehmoment der Lichtmaschine 55 zu bestimmen (der Punkt P2 wird eine Voraussetzung bzw. ein Ausgangspunkt für die zweite Schleifenberechnung). Folglich wird die Berechnung des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment durchgeführt, indem der Kraftstoffverbrauch des gesamten Drehmoments am Punkt P3 gelesen wird, der die Summe des Drehmoments am Punkt P2 und des nötigen Drehmoments zum Berechnen des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment ist.
Folglich wird der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment der Lichtmaschine 55 ein Wert, den man durch Division von ΔL durch T erhält. Hier ist ΔL der Unterschied zwischen dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch der Maschine 4 in dem Fall, in dem das nötige Drehmoment T ausgegeben wird, wobei der Punkt P3 als ein Basispunkt festgelegt ist, und dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch der Maschine 4 am Punkt P1 in dem Fall, in dem das nötige Drehmoment T nicht ausgegeben wird.
In 22 wird in dem Drehmomentverteilungsteil 64 in der Nähe des Teils 63 zur Abschätzung des Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment in der zweiten Schleifenberechnung die Evaluierung für jedes nötige Drehmoment unter Verwendung der Evaluierungsformel durchgeführt. In dieser Evaluierung wird der Evaluierungsformelberechnungswert für jedes nötige Drehmoment auf der Grundlage der mathematischen Formel wie vorstehend beschrieben gefunden.
Der Evaluierungsformelberechnungswert wird durch Multiplikation des Unterschieds zwischen dem für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment und dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment mit dem nötigen Drehmoment erhalten. Auf diese Weise wird der Evaluierungsformelberechnungswert für jedes nötige Drehmoment aus der Vielzahl von Anforderungssätzen für die Lichtmaschine 55 gefunden, und dann wird der Anforderungssatz ausgewählt, für den der Evaluierungsformelberechnungswert maximal wird. Dann wird der Anforderungssatz gespeichert, der zum Verteilen eines gegebenen nötigen Drehmoments an die zugehörigen Hilfsaggregate (in diesem Fall die Lichtmaschine 55) ausgewählt wird.
Hier werden die Lichtmaschine bzw. Wechselstromgenerator 55 und der Kompressor 1 in dem Fall nicht angetrieben, in dem alle Evaluierungsformelberechnungswerte negativ sind. In diesem Fall wird evaluiert, dass der Zustand der Maschine 4 so schlecht ist, dass das Drehmoment nicht an die Lichtmaschine 55 zu verteilen ist, so dass das Drehmoment, das an den Kompressor 1 der Hilfsaggregate der ersten Schleife zu verteilen ist (das auszugebende Drehmoment), ebenfalls auf null reduziert ist (in diesem Fall wird das Ergebnis der Berechnung der ersten Schleife eliminiert).
In anderen Worten zeigt es den Zustand, in dem der Kraftstoffverbrauch, der zusätzlich von der Maschine 4 verbraucht wird, wenn die Maschine 4 die Hilfsaggregate wie notwendig antreibt, größer als der Kraftstoffverbrauch ist, den das Hilfsaggregat abschätzt und normalerweise benötigt, wenn alle Evaluierungsformelberechnungswerte negativ sind. Wenn das Hilfsaggregat in diesem Zustand entsprechend der Anforderung gesteuert wird, wird das Hilfsaggregat wie verlangt angetrieben, wenn die Effizienz der Maschine 4 nicht gut ist. Folglich wird in dem Fall, in dem alle Evaluierungsformelberechnungswerte negativ sind, das Drehmoment des Hilfsaggregats bis zum nächsten Berechnungszeitabschnitt virtuell auf null verringert.
Als Nächstes geht der Vorgang zum Bestimmungsteil bzw. Bestimmungsschritt 65 weiter. Das Bestimmungsteil 65 bestimmt, ob ein Hilfsaggregat übrig ist oder nicht, für das die Berechnung des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment und die Berechnung der Evaluierungsformel nicht durchgeführt wurden. In diesem Fall gibt es zwei Hilfsaggregate, nämlich den Kompressor 1 und die Lichtmaschine 55, und es verbleiben keine Hilfsaggregate, für die die Berechnung der Evaluierungsformel noch nicht durchgeführt wurde, so dass der Vorgang zu einem Drehmomentabgabeteil bzw. -schritt 66 weitergeht. Hier wird eine dritte Schleifenberechnung durchgeführt, wenn es drei Hilfsaggregate gibt.
Das Drehmomentabgabeteil 66 überträgt somit die Information eines Abgabedrehmoments einer Steuervorrichtung jedes Hilfsaggregat, um das nötige Drehmoment, das ausgewählt und gespeichert ist, an das zugehörige Hilfsaggregat zu verteilen. In diesem Fall überträgt das Drehmomentabgabeteil 66 die Information des Abgabedrehmoments an die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 zum Steuern des Kompressors 1 und an die Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c (oder den Spannungsregulator) zum Steuern der Lichtmaschine 55 durch CAN (controller area network) -Kommunikation oder dergleichen.
Die Klimaanlagensteuervorrichtung 5, welche die Information des Abgabedrehmoments empfängt, steuert das Abgabevolumen des Kompressors 1 so, dass das Drehmoment des Kompressors 1 vom variablen Verschiebungstyp auf der Grundlage der Information reguliert wird (oder führt in einem modifizierten Beispiel eine Taststeuerung des Ein- oder Ausschaltens einer Kupplung zum Ankoppeln der Maschine 4 an den Kompressor 1 direkt oder über ein Kompressorantriebsteil 58 durch). Darüber hinaus führt die Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c die Taststeuerung des Feldstroms der Lichtmaschine 55 durch, um die Abgabe der Lichtmaschine 55 zu regeln, um schließlich das Abgabedrehmoment der Lichtmaschine 55 entsprechend der verteilten Drehmomentgröße zu regeln.
Als Nächstes wird der Steuerablauf des Kompressors 1 unter Verwendung der in 23 und 24 gezeigten Ablaufpläne genauer beschrieben. 23 ist ein Ablaufplan, um die Steuerung der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 in der achten Ausführungsform zu zeigen. Im in 23 gezeigten Schritt S71 berechnet die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 den nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) aus einem Klimaanlagenzustand. Die vorstehend beschriebene 20 ist ein charakteristisches Kennfeld zur Berechnung des nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme (L/Q). Wie in 20 gezeigt wird der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) im Wesentlichen niedriger eingestellt, wenn die Kaltenergiespeichermenge in der Kaltenergiespeichereinheit 40 größer ist. Darüber hinaus wird der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) in solcher Weise korrigiert, dass er höher wird, wenn die nötige Kraftstoffmenge größer wird (die nötige Kraftstoffmenge wird größer, wenn die Sollausblastemperatur TAO niedriger ist, die Außenlufttemperatur höher ist oder die eingestellte Temperatur niedriger ist). Noch weiter wird der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q), der gefunden wird, in solcher Weise korrigiert, dass er niedriger wird, wenn der Kraftstoffverbrauch pro Wärme zum Speichern kalter Energie in der Kaltenergiespeichereinheit 40 in der Vergangenheit niedrig war, das bedeutet, wenn der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme in der Vergangenheit niedriger war.
Als Nächstes werden im in 23 gezeigten Schritt S72 eine Vielzahl von Antriebstypen des Kompressors 1 aus dem Klimaanlagenzustand abgeschätzt. In dieser Abschätzung wird die Vielzahl von Antriebstypen, die dazu fähig sind, den Kompressor 1 anzutreiben, auf der Grundlage des Zustands der Fahrzeugklimaanlage 15 (eingestellte Temperatur Tset der Klimaanlage, Außenlufttemperatur Tam der Lufttemperatur außerhalb des Fahrzeugs, Abgabevolumen des Kompressors 1, Flussrate des Kühlmittels (Gases) in dem Kühlmittelzyklus, Druck des Kühlmittels, Temperatur der Rippen des Verdampfers 9 in dem Kühlkreislauf und Maschinendrehzahl oder Kompressordrehzahl) abgeschätzt. Als ein Ergebnis wird eine Vielzahl von Anforderungssätzen als die Antriebstypen bestimmt. Der Anforderungssatz umfasst einen feststehenden Wert, um ein nötiges Drehmoment zu zeigen, und einen feststehenden Wert, um einen für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment zu zeigen. In anderen Worten ist jeder aus der Vielzahl von Anforderungssätzen die Information, dass ein so-und-so hohes Drehmoment bei einem so-und-so hohen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment benötigt wird. In diesem Fall wird die Abschätzung der Vielzahl von Antriebstypen aus der Information zum derzeitigen Zeitpunkt durchgeführt. Hier kann die Abschätzung der Vielzahl von Antriebstypen auch aus der Information der Vorhersage des Fahrzustands oder dergleichen in der Zukunft durchgeführt werden, aber eine Vorhersagesteuerung wird in dieser achten Ausführungsform nicht durchgeführt.
Es ist nur notwendig, dass als die abgeschätzten Antriebstypen, das bedeutet, die Sätze des nötigen Drehmoments und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment zumindest ein Antriebstyp (1t) der Erhöhung des Abgabevolumens des Kompressors 1, um ein nötiges Drehmoment zu erhöhen, und ein Antriebstyp (2t) der Verringerung des Abgabevolumens des Kompressors 1 abgeschätzt werden, um ein nötiges Drehmoment zu verringern. Wenn der Zustand der Fahrzeugklimaanlage 15 geprüft wird, kann abgeschätzt werden, wie stark das Abgabevolumen des Kompressors 1 erhöht oder verringert werden kann. Wenn beispielsweise ein Insasse im Sommer in das Fahrzeug einsteigt und den Innenraum des Fahrzeugs herunterkühlt, muss das Abgabevolumen des Kompressors 1 schnell erhöht werden und folglich wird das nötige Drehmoment des abgeschätzten Antriebstyps (1t) abrupt größer.
Als Nächstes berechnet die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 im Schritt S73 das nötige Drehmoment, das das Drehmoment des Kompressors 1 ist, das zum Antrieb des Kompressors 1 nötig ist, für jeden aus der Vielzahl von abgeschätzten Antriebstypen. Die Berechnung des nötigen Drehmoments kann durch verschiedene Verfahren durchgeführt werden und kann beispielsweise wie durch die nachstehend beschriebene mathematische Formel 14 gezeigt als eine Funktion eines Kompressorabgabevolumens, einer Kühlmittelflussrate, eines Kühlmitteldrucks, einer Rippentemperatur des Verdampfers und einer Maschinendrehzahl (oder Kompressordrehzahl) durchgeführt werden. $\begin{array}{l} N \ddot{o} tiges Drehmoment = f (Kompressorabgabevolumen, K \ddot{u} hlmittelflussrate, K \ddot{u} hl - \\ mitteldruck, Rippentemperatur des Verdampfers, Maschinendrehzahl) \end{array}$
Als Nächstes wird der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) im Schritt S74 aus dem nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q), der in jedem Antriebstyp erzeugten Wärmemenge (Q), und dem nötigen Drehmoment (τ) unter Verwendung der folgenden mathematischen Formel 15 berechnet. $\begin{array}{l} F \ddot{u} r die Maschine n \ddot{o} tiger Kraftstoffverbrauch / Drehmoment = n \ddot{o} tiger Kraftstoff - \\ verbrauch pro W \ddot{a} rme \times (im Antriebstyp erzeugte W \ddot{a} rmemenge) / n \ddot{o} tiges Drehmoment \end{array}$
Hier wird diese Berechnung für jeden Antriebstyp durchgeführt und (im Antriebstyp erzeugte Wärmemenge) bedeutet eine Wärme- bzw. Kältemenge (Menge an kalter Energie), die in dem Kühlzyklus der Fahrzeugklimaanlage 15 erzeugt wird, wenn der Kompressor 1 in dem Antriebstyp angetrieben wird, für den die Berechnung durchgeführt wird.
Im Schritt S75 wird das nötige Drehmoment (τ) und der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) jedes Antriebstyps an die Maschinensteuervorrichtung 38 übertragen. Das nötige Drehmoment (τ) und der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) sind von einem Informationstyp, in dem die Anforderung der Fahrzeugklimaanlage 15 seitens der Maschine 4 (was die Seite der Maschinensteuervorrichtung 38 umfasst) einfach zu verstehen ist und von einem Informationstyp, in dem es im Licht des momentanen Zustands der Maschine 4 leicht zu bestimmen ist, ob die Maschine 4 die Anforderung akzeptieren kann oder nicht.
Als Nächstes wird die Ablaufsteuerung der Berechnung in der ersten Schleife der Maschinensteuervorrichtung 38 auf der Grundlage der 24 beschrieben. 24 ist ein Ablaufplan, um die Steuerung der Maschinensteuervorrichtung 38 in der achten Ausführungsform zu zeigen. Im Schritt S81, der in 24 gezeigt ist, empfängt die Maschinensteuervorrichtung 38 das nötige Drehmoment (τ), das ein Drehmoment ist, das zum Antrieb des Kompressors 1 notwendig ist, und den für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ), der ein Kraftstoffverbrauch pro Drehmomenteinheit ist, der zum Erzeugen des Drehmoments notwendig ist, für jeden Anforderungssatz, der den Antriebstyp bildet, von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5.
Als Nächstes bestimmt die Maschinensteuervorrichtung 38 im Schritt S82, ob die Maschine 4 die Anforderungen der jeweiligen benötigten Drehmomente von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 akzeptieren und die nötigen Drehmomente für einen der Antriebstypen ausgeben kann oder nicht.
Beispielsweise geht der Vorgang in dem Fall zum Schritt S83 weiter, in dem das Fahrzeug auf einer ebenen Straße ohne große Beschleunigung fährt und somit die Maschine 4 das nötige Drehmoment zum Antrieb des Kompressors 1 akzeptieren kann (in dem Fall, in dem das Fahrzeug nicht in dem Zustand einer vorgegebenen abrupten Beschleunigung oder des Bergauffahrens ist). Andererseits wird im Schritt S82 NEIN bestimmt, und der Vorgang geht zum Schritt S84 weiter, wenn das Gaspedal um einen gegebenen Betrag oder stärker gedrückt wird, um das Fahrzeug in den Zustand einer großen Beschleunigung oder des Bergauffahrens zu versetzen, und die Maschine folglich das nötige Drehmoment zum Antrieb des Kompressors 1 nicht akzeptieren kann. Im Schritt S84 wird der Kompressor 1 bis zum nächsten Berechnungszeitpunkt angehalten.
Im Schritt S83 berechnet die Maschinensteuervorrichtung den abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment in dem Fall, in dem die Maschine 4 das nötige Drehmoment ausgibt. Diese Berechnung wird unter Verwendung des charakteristischen Kennfelds durchgeführt, um eine in 21 gezeigte Kurve eines gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment zu zeigen. In 21 bildet das charakteristische Kennfeld zum Zeigen einer Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment die Drehzahl der Maschine 4 auf der horizontalen Achse und das Ausgangsmoment der Maschine 4 auf der senkrechten Achse ab.
Der in 21 gezeigte Punkt P1 zeigt einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch, wenn das nötige Drehmoment zum Antrieb des Kompressors 1 nicht akzeptiert wird und folglich das nötige Drehmoment nicht ausgegeben wird. Der Punkt P2 zeigt einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch der Maschine 4, wenn das nötige Drehmoment zum Antrieb des Kompressors 1 akzeptiert und das nötige Drehmoment ausgegeben wird. Hier wird der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment effizienter, wenn sich der Betriebspunkt von Punkt P1 in einem Beispiel wie in 21 zum Punkt P2 verschiebt, aber es ist nicht immer so, dass der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment bei der Verschiebung vom Punkt P1 zum Punkt P2 effizienter wird.
Der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment im Schritt S83 wie in 24 gezeigt kann als ein Wert gefunden werden, den man durch Division „des Unterschieds zwischen dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch der Maschine 4, wenn das nötige Drehmoment ausgegeben wird (Einheit oder Dimension ist L) und dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch der Maschine 4, wenn das nötige Drehmoment nicht ausgegeben wird“ durch das nötige Drehmoment T unter Verwendung der vorstehend beschriebenen mathematischen Formel erhält.
Dieser abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment wird auf folgender Grundlage berechnet: dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch, von dem abgeschätzt wird, dass ihn die Maschine 4 in dem Fall verbraucht, in dem das nötige Drehmoment von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 akzeptiert wird und die Maschine 4 angetrieben wird; dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch, von dem abgeschätzt wird, dass er von der Maschine 4 in dem Fall verbraucht wird, in dem das nötige Drehmoment von der Klimaanlagenvorrichtung 5 nicht akzeptiert wird und die Maschine 4 angetrieben wird; und dem für die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 nötigen Drehmoment. Das bedeutet, dass sich der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment auf „den Kraftstoff, der zur Zeit der Akzeptanz des nötigen Drehmoments zusätzlich von der Maschine 4 verbraucht wird,“ pro nötiger Drehmomenteinheit bezieht.
Als Nächstes wird im Schritt S85, der in 24 gezeigt ist, die Evaluierungsformel für jeden Antriebstyp berechnet. Die Berechnung der Evaluierungsformel wird durchgeführt, indem ein Evaluierungsformelberechnungswert der mathematischen Formel wie vorstehend beschrieben gefunden wird. Der Evaluierungsformelberechnungswert wird durch Multiplikation des Unterschieds zwischen dem für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment und dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment mit dem nötigen Drehmoment gefunden.
Die Evaluierungsformel ist ein Wert, den man durch Abziehen des Kraftstoffverbrauchs, der von der Maschine 4 für jeden Antriebstyp benötigt wird, von dem abgeschätzt wird, dass er seitens der Maschine 4 zusätzlich verbraucht wird, wenn die Maschine 4 das nötige Drehmoment akzeptiert, von dem Kraftstoffverbrauch erhält, der vom Kompressor 1 für jeden Antriebstyp benötigt wird, der von der Seite der Klimaanlage in Anbetracht der Information in der Klimaanlage abgeschätzt wird. Die Evaluierungsformel zeigt, dass die Maschine 4 den Kompressor 1 um so effizienter antreiben kann, je größer der Evaluierungsformelberechnungswert wird.
Hier kann in dem Fall, in dem der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment kleiner als der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment ist, in Schritt S85 der Evaluierungsformelberechnungswert auf einen Wert eingestellt werden, der durch Multiplikation des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment mit dem nötigen Drehmoment erhalten wird. In diesem Fall wird ein Antriebsmuster ausgewählt, in dem die nötige Energiemenge (die Maschinenleistung) maximal wird.
Als Nächstes wird im Schritt S86 ein Antriebstyp ausgewählt, in dem der Evaluierungsformelberechnungswert maximal wird, und im Schritt S87 wird der Kompressor 1 in dem ausgewählten Antriebstyp angetrieben.
In Hinblick darauf zeigt die Tatsache, dass der Evaluierungsformelberechnungswert negativ wird, den Zustand, in dem der Kraftstoffverbrauch, der zusätzlich von der Maschine 4 verbraucht wird, wenn die Maschine 4 den Kompressor 1 wie verlangt antreibt, größer als der Kraftstoffverbrauch ist, der nach Abschätzung seitens der Fahrzeugklimaanlage 15 vom Kompressor 1 verlangt wird. Wenn der Kompressor 1 in dem Antriebstyp dieses Zustands gesteuert wird, wird ein Zustand hervorgebracht, in dem die Maschine 4 den Kompressor 1 wie verlangt antreibt, wenn die Effizienz der Maschine 4 nicht gut ist. Folglich wird in dem Fall, in dem der Evaluierungsformelberechnungswert negativ wird, der Kompressor 1 bis zum nächsten Berechnungszeitabschnitt angehalten.
Hier zeigt der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) in der vorliegenden Offenbarung einen Wert, den man durch Division des Kraftstoffverbrauchs, der zum Erzeugen eines gegebenen Drehmoments benötigt wird, durch den Wert des gegebenen zu erzeugenden Drehmoments erhält. In anderen Worten ist der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment des für die Maschine benötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) in der vorliegenden Offenbarung der Kraftstoffverbrauch pro Drehmomenteinheit und unterscheidet sich somit von einem herkömmlichen Kraftstoffverbrauch als „einer Kraftstoffverbrauchsrate, um eine pro Einheitsmenge an Kraftstoff zurückgelegte Strecke anzugeben“. Der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment im Hinblick auf den für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) kann als die Effizienz der Erzeugung von Drehmoment verstanden werden.
Darüber hinaus wird in dem Fall der Lichtmaschine 55 in einem Ablaufplan ähnlich dem in 23 und 24 ein Satz des benötigten Drehmoments der Lichtmaschine 55 und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment an die Maschinensteuervorrichtung 38 wie in 22 gezeigt übertragen. In diesem Fall wird der nötige Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität (L/KWh) unter Verwendung eines Kennfelds aus den Zuständen der Lichtmaschine 55 und der Batterie berechnet, wenn dies unter Verwendung der 23 beschrieben wird. Dieser nötige Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität (L/KWh) ist ein Standard- (Referenz-) Kraftstoffverbrauch, von dem abgeschätzt wird, dass er für die Erzeugung einer elektrischen Einheit benötigt wird.
Entsprechend dem Schritt S71, der in 23 oder in 20 gezeigt ist, wird ein nötiger Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität (L/Kwh), von dem abgeschätzt wird, dass er zum Erzeugen einer elektrischen Einheit benötigt wird, mittels des Kennfelds berechnet.
Der nötige Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität (L/KWh), der dem nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment entspricht, ist ein Referenzkraftstoffverbrauch, von dem abgeschätzt wird, dass er zum Erzeugen einer gegebenen Menge von Elektrizität nötig ist. Folglich kann der nötige Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität (L/KWh) auch als eine reziproke Zahl der Effizienz der Elektrizitätserzeugung angesehen werden und kann im Wesentlichen aus der verbleibenden Elektrizitätsmenge der Batterie gefunden werden (die der Kaltenergiespeichermenge entspricht, die in 20 gezeigt ist), und kann entsprechend der Spannung der Batterie, der Temperatur um die Lichtmaschine 55 und des Zustands der elektrischen Hauptlast korrigiert werden.
Darüber hinaus kann die Lichtmaschine 55 angetrieben werden, um die Batterie mit Elektrizität zu laden, wenn die Effizienz der Maschine 4 besser ist, weil die verbleibende Elektrizitätsmenge der Batterie größer ist, so dass der nötige Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität (L/KWh) klein wird, der als eine reziproke Zahl der Effizienz der Erzeugung der Elektrizität durch die Lichtmaschine 55 angesehen werden kann. Folglich kann in dem Fall, in dem der nötige Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität (L/KWh) aus dem Kennfeld gefunden werden kann, die in 20 gezeigte Kaltenergiespeichermenge durch die verbleibende Elektrizitätsmenge der Batterie oder einen Batterieladezustand ersetzt werden und folglich kann 15 genutzt werden. Wenn der nötige Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität (L/KWh) in der Vergangenheit niedrig war, kann der zu berechnende nötige Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität (L/KWh) in solcher Weise korrigiert werden, dass er niedriger wird. Darüber hinaus muss in den Situationen, in denen eine abrupte Erhöhung der erzeugten Elektrizität entsprechend einer Erhöhung der elektrischen Last in dem Fahrzeug nötig ist, selbst dann die Elektrizität erzeugt werden, wenn die Effizienz schlecht ist, und folglich kann dann der nötige Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität (L/KWh) in solcher Weise korrigiert werden, dass er höher wird.
Als Nächstes wird entsprechend dem in 23 gezeigten Schritt S72 oder dem in 19 gezeigten Antriebstypabschätzungsteil 52 eine Vielzahl von Antriebstypen der Lichtmaschine 55 aus der elektrischen Last in dem Fahrzeug und dem Zustand der Batterie abgeschätzt. Bei dieser Abschätzung wird die Vielzahl von Antriebstypen, die dazu fähig sind, die Lichtmaschine 55 anzutreiben, auf der Grundlage des Zustands der Lichtmaschine 55 abgeschätzt (der Situation der elektrischen Last, der Batteriespannung, der Temperatur um die Lichtmaschine 55, der Batterietemperatur und der Maschinendrehzahl oder der Lichtmaschinendrehzahl). In diesem Fall wird die Vielzahl von Antriebstypen aus der Information zum derzeitigen Zeitpunkt abgeschätzt. Im Hinblick darauf kann die Vielzahl von Antriebstypen auch aus der Information der Vorhersage des Fahrzustands in der Zukunft abgeschätzt werden, aber eine Vorhersagesteuerung wird in der achten Ausführungsform nicht durchgeführt.
Es ist nur notwendig, dass mindestens ein Antriebstyp (U) der Erhöhung der Abgabe der Lichtmaschine 55 zur Erhöhung des Drehmoments und ein Antriebstyp (D) der Verringerung der Abgabe der Lichtmaschine 55 zur Verringerung des Drehmoments als die abgeschätzten Antriebstypen abgeschätzt werden.
Wenn die Zustände der elektrischen Last und der Batterie geprüft werden, kann abgeschätzt werden, wie stark die Abgabe der Lichtmaschine 55 im nächsten Schritt zu erhöhen oder zu verringern ist. Wenn beispielsweise ein Scheibenwischerschalter eingeschaltet wird oder ein Heizungsschalter eingeschaltet wird, wird eine schnelle Erhöhung der Abgabe der Lichtmaschine 55 benötigt, und daher wird eine Vielzahl von Antriebstypen (U) abgeschätzt, die dazu fähig sind, das Drehmoment schnell zu erhöhen.
Als Nächstes berechnet die Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c entsprechend Schritt S73, der in 23 gezeigt ist, ein nötiges Drehmoment, das das Drehmoment der Lichtmaschine 55 ist, das notwendig ist, um die Lichtmaschine 55 in jedem aus der Vielzahl von abgeschätzten Antriebstypen anzutreiben. Die Berechnung des nötigen Drehmoments kann durch verschiedene Verfahren durchgeführt werden, und kann beispielsweise als eine Funktion einer Lichtmaschinenleistung (KW) im Antriebstyp, der Abgabespannung, des Abgabestroms, der Temperatur um die Lichtmaschine, der Maschinendrehzahl und der Lichtmaschinendrehzahl berechnet werden.
Als Nächstes wird gemäß Schritt S64 der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) beim Betrieb der Maschine 4 in jedem Antriebstyp aus dem nötigen Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität (L/Kwh), der in jedem Antriebstyp erzeugten Elektrizität (KWh) und dem nötigen Drehmoment (τ) unter Verwendung der nachstehend beschriebenen mathematischen Formel 16 berechnet. $\begin{array}{l} F \ddot{u} r die Maschine n \ddot{o} tiger Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment = n \ddot{o} tiger Kraftstoff - \\ verbrauch pro erzeugter Elektrizit \ddot{a} t \times (im Antriebstyp erzeugte Elektrizit \ddot{a} t) / n \ddot{o} tiges \\ Drehmoment \end{array}$
Hier wird diese Berechnung für jeden Antriebstyp durchgeführt und (die im Antriebstyp erzeugte Elektrizität) bedeutet die Elektrizität, die in einem gegebenen Zeitabschnitt (einem Intervall von einer Berechnung bis zur nächsten Berechnung) durch die Lichtmaschine 55 erzeugt wird, wenn die Lichtmaschine 55 in dem Antriebstyp angetrieben wird, für den die Berechnung durchgeführt wird.
Nach Schritt S75 wird eine Vielzahl von Anforderungssätzen des nötigen Drehmoments (τ) und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment (L/τ) jedes Antriebstyps an die Maschinensteuervorrichtung 38 übertragen. Das nötige Drehmoment (τ) und der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ) dieser Anforderungssätze sind von einem Informationstyp, in dem die Anforderungen der Lichtmaschine 55 seitens der Maschine 4 (was die Seite der Maschinensteuervorrichtung 38 einschließt) leicht verstanden werden können und von einem Informationstyp, der eine Dimension aufweist, in der seitens der Maschine 4 leicht bestimmbar ist, ob die Maschine 4 im Licht der momentanen Situation die Anforderung akzeptieren kann oder nicht.
Als Nächstes wird der Ablauf der Berechnungssteuerung für die Lichtmaschine 55 in der zweiten Schleife in der Maschinensteuervorrichtung 38 mit Bezug auf 24 beschrieben. Nach Schritt S81, der in 24 gezeigt ist, empfängt die Maschinensteuervorrichtung 38 das nötige Drehmoment (τ), das ein Drehmoment ist, das zum Antrieb der Lichtmaschine 55 notwendig ist, und den für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment (L/τ), der ein Kraftstoffverbrauch pro Drehmomenteinheit ist, der notwendig ist, um das Drehmoment für jeden Anforderungssatz des Antriebstyps der Lichtmaschine 55 zu erzeugen. Als Nächstes bestimmt die Maschinensteuervorrichtung 38 im Schritt S82, ob die Maschine 4 in dem Zustand ist, in dem die Maschine 4 die Anforderung des nötigen Drehmoments für jeden der Antriebstypen von der Lichtmaschine 55 akzeptieren und das nötige Drehmoment für einen der Antriebstypen ausgeben kann oder nicht.
Beispielsweise wird in dem Fall Schritt S83 durchgeführt, in dem das Fahrzeug auf einer ebenen Straße ohne große Beschleunigung fährt und somit die Maschine 4 in dem Zustand ist, in dem die Maschine 4 das nötige Drehmoment zum Antrieb der Lichtmaschine 55 akzeptieren kann (das bedeutet, in dem Fall, in dem die Maschine 4 nicht in dem Zustand einer abrupten Beschleunigung oder der Bergauffahrt ist). Andererseits wird in dem Fall, in dem das Gaspedal um einen gegeben Betrag oder weiter durchgetreten wird, um die Maschine 4 in den Zustand einer großen Beschleunigung oder der Bergauffahrt zu bringen und somit die Maschine 4 in dem Zustand ist, in dem die Maschine 4 das nötige Drehmoment zum Antrieb der Lichtmaschine 55 nicht akzeptieren kann, das bedeutet, in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Antwort des Schritts S82 Nein ist, gemäß Schritt S84 der Antriebsstrom der Lichtmaschine 55 bis zum nächsten Berechnungszeitpunkt auf null reduziert oder ein Abgabestrom wird unterbrochen und auf null reduziert. Alternativ kann die Kupplung zwischen der Lichtmaschine 55 und der Maschine 4 in einen entkoppelten Zustand gebracht werden, was eine Leistungsübertragung verhindert.
Als Nächstes wird nach Schritt S83 der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment in dem Fall berechnet, in dem die Maschine 4 das nötige Drehmoment an die Lichtmaschine 55 ausgibt. Diese Berechnung wird unter Verwendung des charakteristischen Kennfelds wie in 21 gezeigt durchgeführt, das die Kurven gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment der Maschine 4 zeigt. In 21 zeigt das charakteristische Kennfeld, das die Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment darstellt, die Drehzahl der Maschine 4 auf der horizontalen Achse und das Abgabedrehmoment der Maschine 4 auf der vertikalen Achse.
Der in 21 gezeigte Punkt P1 zeigt den abgeschätzten Kraftstoffverbrauch der Maschine 4, wenn die Maschine 4 ein nötiges Drehmoment zum Antrieb eines Hilfsaggregats nicht akzeptiert und somit das nötige Drehmoment nicht ausgibt. Der Punkt P2 zeigt den abgeschätzten Kraftstoffverbrauch der Maschine 4, wenn die Maschine 4 ein nötiges Drehmoment zum Antrieb des Kompressors unter denselben Fahrbedingungen des Fahrzeug wie in Punkt P1 akzeptiert und somit das nötige Drehmoment ausgibt. Somit beginnt das Auslesen des Kraftstoffverbrauchs der Lichtmaschine 55 am Punkt P2.
Der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment ist ein Wert, der durch Division des Unterschieds zwischen dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch der Maschine 4, wenn die Maschine 4 das für die Lichtmaschine 55 nötige Drehmoment ausgibt (dem Kraftstoffverbrauch am Punkt P3, dessen Einheit Liter ist) und dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch, wenn die Maschine 4 das für die Lichtmaschine 55 nötige Drehmoment nicht ausgibt (dem Kraftstoffverbrauch am Punkt P2) durch das nötige Drehmoment T(τ), gefunden wird.
Dieser abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment kann auf folgender Grundlage berechnet werden: dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch, von dem abgeschätzt wird, dass er von der Maschine 4 in dem Fall verbraucht wird, in dem das für die Lichtmaschine 55 nötige Drehmoment akzeptiert wird und die Maschine 4 angetrieben wird; dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch, von dem angenommen wird, dass er von der Maschine 4 in dem Fall verbraucht wird, in dem das nötige Drehmoment von der Lichtmaschine 55 nicht akzeptiert wird und die Maschine 4 angetrieben wird; und dem für die Lichtmaschine 55 nötigen Drehmoment. Folglich drückt der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment „den Kraftstoffverbrauch, der zusätzlich von der Maschine 4 verbraucht wird, wenn die Maschine 4 das nötige Drehmoment von der Lichtmaschine 55 akzeptiert“, pro Einheit des nötigen Drehmoments aus.
Als Nächstes wird nach dem in 24 gezeigten Schritt S85 die Evaluierungsformel für jeden Antriebstyp berechnet. Die Berechnung dieser Evaluierungsformel wird durch Finden des Evaluierungsformelberechnungswerts der mathematischen Formel wie vorstehend beschrieben durchgeführt, und der Evaluierungsformelberechnungswert kann durch Multiplikation des Unterschieds zwischen dem von der Maschine benötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment und dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment durch das nötige Drehmoment gefunden werden.
Die Evaluierungsformel bezieht sich auf einen Wert, den man durch Abziehen (eines Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment, den die Maschine 4 für die jeweiligen Antriebstypen benötigt) was abgeschätzt wird, dass er zusätzlich von der Maschine 4 verbraucht wird, wenn die Maschine 4 das nötige Drehmoment akzeptiert bzw. aufnimmt, von einem Standardkraftstoffverbrauch pro Drehmomenteinheit erhält, den die Lichtmaschine 55 für jeden Antriebstyp benötigt, der von der Lichtmaschine 55 als Information bezüglich der Lichtmaschine 55 abgeschätzt wird. Folglich zeigt diese Evaluierungsformel, dass die Maschine 4 die Lichtmaschine 55 um so effizienter antreiben kann, je größer der Evaluierungsformelberechnungswert ist. Als Nächstes wird gemäß Schritt S86 ein Antriebstyp ausgewählt, in dem der Evaluierungsformelberechnungswert maximal wird. Darüber hinaus wird nach Schritt S87 die Lichtmaschine 55 in dem ausgewählten Antriebstyp angetrieben.
Im Hinblick darauf zeigt die Tatsache, dass der Evaluierungsformelberechnungswert negativ wird, den Zustand, in dem der Kraftstoffverbrauch, der zusätzlich von der Maschine 4 verbraucht wird, wenn die Maschine 4 die Lichtmaschine 55 wie nötig antreibt, größer ist als ein Standard- (Referenz-)Kraftstoffverbrauch, den die Lichtmaschine 55 benötigt, der seitens der Lichtmaschine 55 abgeschätzt wird. Wenn die Lichtmaschine 55 in dem Antriebstyp dieses Zustands gesteuert wird, wird ein Zustand erzeugt, in dem die Maschine 4 die Lichtmaschine 55 wie nötig antreibt, wenn die Effizienz der Maschine 4 gering ist. Folglich wird in dem Fall, in dem der Evaluierungsformelberechnungswert negativ wird, der Feldstrom der Lichtmaschine 55 auf null reduziert, oder ein Abgabestrom wird bis zum nächsten Berechnungszeitabschnitt unterbrochen.
Nachstehend werden Effekte der achten Ausführungsform beschrieben. Die Charakteristik des Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment der Maschine ist nicht linear, so dass der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment sich entsprechend dem für die Hilfsaggregate verwendeten Drehmoment ändert. In anderen Worten wird der Kraftstoffverbrauch/Drehmoment, den die Maschine zum Erzeugen eines gegebenen Drehmoments braucht, entsprechend dem Betriebszustand der Hilfsaggregate geändert. In einer herkömmlichen Maschinensteuervorrichtung werden die Betriebszustandsinformationen aller Hilfsaggregate hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs pro nötigem Drehmoment nicht berücksichtigt oder beachtet, wenn die Information über den Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment der Maschine an eine Hilfssteuervorrichtung wie eine Klimaanlagensteuervorrichtung abgegeben wird.
Folglich gibt es die Möglichkeit, dass die abgegebene Information über den Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment keine korrekte Information über den Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment zum Steuern des Kompressors und der anderen Hilfsaggregate in einer zweckmäßigen Weise korrekt abgeschätzt wiedergibt. 33 ist ein Kennfeld eines gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment einer Maschine, um ein Problem im herkömmlichen Stand der Technik zu veranschaulichen. Beispielsweise kann in dem Fall, in dem in 33 eine Lichtmaschine als ein Beispiel eines Hilfsaggregats außer einem Kompressor verwendet wird, eine Änderung des Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment, wenn die Maschine in dem Zustand dreht, in dem nur der Kompressor die Maschine belastet, also eine Änderung des Kraftstoffverbrauchs/Drehmoment, wenn die Maschine Drehmoment nur an den Kompressor abgibt, als eine Änderung von T0 auf T1 berechnet werden, wenn der Zustand, in dem eine Maschine in dem Zustand dreht, in dem weder die Lichtmaschine noch der Kompressor die Maschine belasten, das bedeutet, der Zustand, in dem die Maschine weder ein Drehmoment an die Lichtmaschine noch an den Kompressor ausgibt, als T0 angenommen wird.
Tatsächlich wird jedoch nicht nur der Kompressor, sondern auch die Lichtmaschine angetrieben. Aus diesem Grund wird eine Änderung des tatsächlichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment eine Änderung von T0 auf T3. Eine Änderung von T0 auf T3 ist die Addition einer Änderung von T0 auf T2 und einer Änderung von T2 auf T3. Die Änderung von T0 auf T2 ist eine Änderung des Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment, die durch Abgabe von Drehmoment an die Lichtmaschine verursacht wird. Darüber hinaus ist die Änderung von T2 auf T3 eine Änderung des Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment, die durch die Abgabe von Drehmoment nur an den Kompressor verursacht wird. In anderen Worten ändert sich der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment, der zum Erzeugen des Drehmoments für den Kompressor benötigt wird, tatsächlich selbst dann, wenn sich die Abgabe von Drehmoment an den Kompressor nicht ändert, abhängig davon, ob Drehmoment an die Lichtmaschine abgegeben wird oder nicht.
In der achten Ausführungsform sind jedoch die Signale (nötiges Drehmoment, für die Maschine nötiger Kraftstoffverbrauch/Drehmoment), die von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 an die Maschinensteuervorrichtung 38 übertragen werden, und die Signale (nötiges Drehmoment, für die Maschine nötiger Kraftstoffverbrauch/Drehmoment), die von der Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c an die Maschinensteuervorrichtung 38 übertragen werden, vom selben Typ. Aus diesem Grund kann eine kooperative Steuerung der Optimierung eines Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment zwischen allen Hilfsaggregaten und der Maschine einfach so realisiert werden, dass das Drehmoment der Maschine auf der Grundlage nicht einer Effizienz für eine gegebene Arbeitsgröße, wie einer Kaltenergieerzeugungseffizienz der Fahrzeugklimaanlage verteilt wird, sondern als ein nötiges Drehmoment, das einheitlich zwischen der Klimaanlagesteuervorrichtung 5 und der Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c abgeglichen wird.
(Neunte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine neunte Ausführungsform beschrieben. Hier werden in den nachstehend beschriebenen entsprechenden Ausführungsformen dieselben bildenden Elemente wie in der achten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben wurde, mit den selben Bezugszeichen bezeichnet, und ihre Beschreibungen werden ausgelassen, und unterschiedliche Elemente und Merkmale werden beschrieben. In dem Fall, in dem die Anzahl von Anforderungen aus der Vielzahl von Hilfsaggregaten klein ist, können in der nachstehend beschriebenen neunten Ausführungsform alle Kombinationen erschöpfend evaluiert werden, so dass die nachstehend beschriebene neunte Ausführungsform empfohlen wird.
25 ist ein Blockschaubild, um den allgemeinen Aufbau der neunten Ausführungsform zu zeigen. In 25 empfängt ein Anforderungsempfangs-/ Anforderungsakzeptanzbestimmungsteil 91 Anforderungen (Anforderungssätze des nötigen Drehmoments und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment) von der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 und der Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c, die Steuervorrichtungen entsprechender Hilfsaggregate sind. Beispielsweise empfängt das Anforderungsempfangs-/ Anforderungsakzeptanzbestimmungsteil 91 eine Anforderung A1 (= einen Anforderungssatz des nötigen Drehmoments A1 und einen für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment A1) und eine Anforderung A2 (= einen Anforderungssatz des nötigen Drehmoments A2 und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment A2) von der Klimaanlagensteuervorrichtung zum Steuern des Kompressors 1 eines Hilfsaggregats A (das auch als eine Kompressorseite bezeichnet wird). Darüber hinaus empfängt das Anforderungsempfangs-/ Anforderungsakzeptanzbestimmungsteil 91 eine Anforderung B1 (= einen Anforderungssatz des nötigen Drehmoments B1 und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment B1) und eine Anforderung B2 (= einen Anforderungssatz des nötigen Drehmoments B2 und des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment B2) von der Seite der Lichtmaschine 55 eines Hilfsaggregats B.
Als Nächstes schätzt ein Abgabemusterabschätzungsteil 92 in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Maschine 4 nicht in dem Zustand der Abgabe einer bestimmten abrupten Beschleunigung oder einer darüber hinausgehenden Beschleunigung ist und dass die entsprechenden Anforderungen akzeptiert werden können, abschließend Abgabetypen ab, um eine Gruppe nötiger Drehmomente zu zeigen, in welche die nötigen Drehmomente für alle Hilfsaggregate gesammelt werden, wie durch die nachstehend beschriebene mathematische Formel 17 gezeigt. $\begin{array}{l} Abgabetyp = „ Abgabe an erstes Hilfsaggregat, Abgabe an zweites Hilfsaggregat, \\ \dots, Abgabe an N - tes Hilfsaggregat “ \end{array}$
Das Abgabemusterabschätzungsteil 92 schätzt erschöpfend Abgabetypen der akzeptierbaren nötigen Drehmomente für alle Hilfsaggregate beispielsweise in der nachstehend beschriebenen Weise ab.

Abgabetyp 1: „nötiges Drehmoment A1, nötiges Drehmoment B1“
Abgabetyp 2: „nötiges Drehmoment A1, nötiges Drehmoment B2“
Abgabetyp 3: „nötiges Drehmoment A2, nötiges Drehmoment B1“
Abgabetyp 4: „nötiges Drehmoment A2, nötiges Drehmoment B2“
Abgabetyp 5: „nötiges Drehmoment A1, 0“
Abgabetyp 6: „nötiges Drehmoment A2, 0“
Abgabetyp 7: „0, nötiges Drehmoment B1“
Abgabetyp 8: „0, nötiges Drehmoment B2“

Als Nächstes berechnet ein Evaluierungsformelberechnungsteil 93 einen Evaluierungsformelberechnungswert nach der nachstehend beschriebenen mathematischen Formel 18 für jeden dieser Abgabetypen. $\begin{array}{l} Evaluierungsformelberechnungswert = Σ (f \ddot{u} r die Maschine n \ddot{o} tiger Kraftstoff - \\ verbrauch / Drehmoment \times n \ddot{o} tiges Drehmoment) - abgesch \ddot{a} tzter Kraftstoffverbrauch / \\ Drehmoment \times Σ des n \ddot{o} tiges Drehmoment \end{array}$
Hier wird der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment entsprechend der nachstehend beschriebenen mathematischen Formel 19 berechnet. $Abgesch \ddot{a} tzter Kraftstoffverbrauch / Drehmoment = Δ Lp / Tp$
Hier ist ΔLp ein Unterschied zwischen einem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch der Maschine 4, wenn ein Drehmoment Tp, das durch einen Abgabetyp bestimmt wird (die Summe aller Drehmomente der Hilfsaggregate) abgegeben wird, und einem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment der Maschine 4, wenn das Drehmoment Tp nicht abgegeben wird.
26 ist ein charakteristisches Kennfeld, um eine Änderung im Kraftstoffverbrauch der Maschine 4 in der neunten Ausführungsform zwischen dem Punkt, an dem das Hilfsaggregat nicht angetrieben wird, und dem Punkt zu veranschaulichen, an dem das Hilfsaggregat angetrieben wird,. Hier wird der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch unter Verwendung eines charakteristischen Kennfelds gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment der Maschine 4 berechnet, wie in 26 gezeigt. In anderen Worten zeigt ein Punkt Y, der durch eine Maschinendrehzahl und ein Maschinenabgabedrehmoment bestimmt wird, die Fahrbedingungen der Maschine 4 zu diesem Zeitpunkt sind, einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch der Maschine 4, wenn ein Drehmoment Tp von einem gegebenen Abgabetyp abgegeben wird. Dann zeigt ein Punkt X einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch der Maschine 4, wenn das Drehmoment Tp des gegebenen Abgabetyps nicht ausgegeben wird (das bedeutet, wenn die Drehmomente aller Hilfsaggregate null sind).
Beispiel: Im Fall des Antriebstyps 1 (nötiges Drehmoment A1, nötiges Drehmoment B1)
Abgeschätzter Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment 1 = (abgeschätzter Kraftstoffverbrauch der Maschine 4, wenn die Maschine 4 Drehmomente (nötiges Drehmoment A1 + nötiges Drehmoment B1) an Hilfsaggregate ausgibt - abgeschätzter Kraftstoffverbrauch der Maschine 4, wenn die Maschine 4 die Drehmomente nicht an die Hilfsaggregate ausgibt)/(Drehmoment A1 + Drehmoment B1)
Evaluierungsformel = (für die Maschine nötiger Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment A1 × nötiges Drehmoment A1 + für Maschine nötiger Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment B1 × nötiges Drehmoment B1) - abgeschätzter Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment × (nötiges Drehmoment A1 + nötiges Drehmoment B1)
Weiteres Beispiel: Im Fall des Antriebstyps 2 (nötiges Drehmoment A1, nötiges Drehmoment B2) $\begin{array}{l} Abgeschätzter Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment 2 = (abgeschätzter Kraftstoff- \\ verbrauch der Maschine 4, wenn Maschine 4 Drehmomente (nötiges Drehmoment A1 + \\ nötiges Drehmoment B2) an Hilfsaggregate ausgibt - abgeschätzter Kraftstoffverbrauch \\ der Machine 4, wenn Maschine 4 die Drehmomente nichet an Hilfsaggregate ausgibt) / \\ (Drehmoment A1 + Drehmoment B2) \end{array}$
$\begin{array}{l} Evaluierungsformel = (für Maschine nötiger Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment \\ A1 \times nötiges Drehmoment A1 + für Maschine nötiger Kraftstoffverbrauch pro Drehmo- \\ ment B2 \times nötiges Drehmoment B2) - abgeschätzter Kraftstoffverbrauch pro Drehmo- \\ ment \times (nötiges Drehmoment A1 + nötiges Drehmoment B2) \end{array}$
Auf diese Weise werden Evaluierungsformelberechnungswerte für alle Abgabetypen vom Antriebstyp 1 bis zum Antriebstyp 8 gefunden. Darüber hinaus wählt ein Antriebstypbestimmungsteil 94, das in 25 gezeigt ist, einen Antriebs- bzw. Abgabetyp, in dem ein Evaluierungsformelberechnungswert maximal wird. Der gewählte Antriebstyp wird von einem Drehmomentabgabeteil 95 an die Steuervorrichtungen der jeweiligen Hilfsaggregate abgegeben.
Hier wird in dem Fall, in dem alle Evaluierungsformelberechnungswerte negativ sind, ein Typ von „0, 0“ als ein Abgabetyp ausgewählt. In dem Fall, in dem der Typ „0, 0“ als der Abgabetyp ausgewählt wird, stoppt die Klimaanlagensteuervorrichtung 5 im Wesentlichen den Antrieb des Kompressors 1, um dadurch das Abgabevolumen des Kompressors 1 auf null oder einen Minimalwert zu verringern. Darüber hinaus verringert die Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c den Feldstrom der Lichtmaschine 55 auf null oder unterbricht den Abgabestrom der Lichtmaschine 55, um dadurch die Lichtmaschine 55 in den Zustand ohne Last zu bringen. Alternativ kann die Lichtmaschinensteuervorrichtung 55c die Lichtmaschine über eine Kupplung stoppen.
Hier wird in dem Fall der Lichtmaschine 55 der Abgabestrom der Lichtmaschine 55 entsprechend der Abgabedrehmomentinformation gesteuert, die vom Drehmomentabgabeteil 95 abgegeben wird. Auf diese Weise wird die Abgabe (P = τ × ω) der Lichtmaschine 55 gesteuert, wobei ω eine Winkelgeschwindigkeit ist, mit der die Lichtmaschine 55 dreht.
(Zehnte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine zehnte Ausführungsform beschrieben. Erläuterte Teile, die sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterscheiden, werden beschrieben. In der achten Ausführungsform und der neunten Ausführungsform ist das nötige Drehmoment ein feststehender Betrag (ein fester Wert). In dem Fall, in dem es jedoch möglich ist, eine erhöhte Rechenmenge zu verarbeiten, muss das nötige Drehmoment kein feststehender Wert, sondern kann eine Variable (ein Muster mit einer gegebenen Wellenform) für einen gegebenen Zeitpunkt (ein Berechnungsintervall in dem Fall der wiederholten Durchführung der Berechnung) sein. 27 zeigt ein Musterbeispiel eines Antriebstyps in der zehnten Ausführungsform. In 27 werden vier abgeschätzte Antriebstypen als Muster 1P bis Muster 4P gezeigt.
Es ist nur notwendig, dass zumindest das Muster 1P der Erhöhung eines Drehmoments und ein Muster 3P einer Verringerung des Drehmoments als die Antriebstypen abgeschätzt werden können. Durch Prüfen der Zustände der Fahrzeugklimaanlagensteuervorrichtung 15 und der Lichtmaschine 55 kann leicht abgeschätzt werden, wie groß der Winkel des Musters auszuwählen ist, um das Drehmoment zu erhöhen oder zu verringern. Beispielsweise wird für den Fall des Kompressors 1 eine schnelle Erhöhung des Abgabevolumens des Kompressors verlangt, wenn der Insasse im Sommer in das Fahrzeug einsteigt und die Temperatur im Fahrzeuginnenraum herunterkühlt, so dass das abgeschätzte Muster 1P diagonal mit einem steilen Winkel steigt.
Hier wird in 27 ein Antriebstyp in einem gegebenen Zeitabschnitt in der Zukunft auf der Grundlage der Information zum derzeitigen Zeitpunkt angenommen. Das Muster 1P ist ein Muster der Erhöhung eines nötigen Drehmoment auf den Maximalwert, das Muster 2P ist ein Muster des Beibehaltens eines derzeit nötigen Drehmoments, das Muster 3P ist ein Muster der Verringerung des Drehmoments auf den Minimalwert und das Muster 4P ist das Muster der Verringerung des Drehmoments auf null. Das Maximum des Musters 1P und das Minimum des Musters 3P (das bedeutet die Neigungswinkel der Muster) müssen keine festen Werte sein, sondern können sich passend zum Fahrzustand des Fahrzeugs und der Maschinendrehzahl ändern.
(Elfte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine elfte Ausführungsform beschrieben. Besondere Teile, die sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterscheiden, werden beschrieben. In der achten Ausführungsform wird die Kaltenergiespeichereinheit 40 durch die klimatisierte Luft gekühlt, aber die Kaltenergiespeichereinheit 40 kann in dem Kühlmittelkreislauf wie in Patentschrift 2 beschrieben angeordnet sein. Nachstehend wird dies beschrieben. 28 ist ein Aufbauschaubild einer Fahrzeugklimaanlage 15, die für die elfte Ausführungsform verwendet wird.
In 28 ist der Kühlkreislauf R mit einem folgenden Umlauf aufgebaut: Abgabeanschluss des Kompressors 1 → Kondensator 6 → Flüssigkeitsbehälter 7 → Entspannungsventil 8 → Verdampfer 9, der den Wärmetauscher im Fahrzeugfahrgastraum bildet → Kaltenergiespeichereinheit 40 → Sauganschluss des Kompressors 1, wobei diese Teile miteinander durch Kühlmittelrohre in einer solchen Weise gekoppelt sind, dass das Kühlmittel umläuft.
Für diese elfte Ausführungsform wird auch empfohlen, dass die Kaltenergiespeichereinheit 40 mit dem Kaltenergiespeichermittel 44 in dem Kühlmittelkreislauf angeordnet ist, der den Wärmetauscher (Verdampfer) 9 aufweist, und dass das Kühlmittel, das durch die Kaltenergiespeichereinheit 40 geht, den Innenraum des Fahrgastraums über den Wärmetauscher 9 kühlt, und dass der Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q), der in 20 gezeigt ist, hauptsächlich auf der Grundlage der Speichermenge von kalter Energie der Kaltenergiespeichereinheit 40 eingestellt wird.
Das Kaltenergiespeichermittel 44 ist in der Kaltenergiespeichereinheit 40 angeordnet, und das Kühlmittel, das aus dem Verdampfer 9 fließt, während der Kompressor 1 betrieben wird, fließt in die Kaltenergiespeichereinheit 40, um Wärme mit dem Kaltenergiespeichermittel 44 auszutauschen, wodurch die Kälteenergie des Kühlmittels in dem Kaltenergiespeichermittel 44 gespeichert ist. Das Kühlmittel, das Wärme mit dem Kaltenergiespeichermittel 44 in der Kaltenergiespeichereinheit 40 austauscht und somit seine Temperatur erhöht, fließt aus der Kaltenergiespeichereinheit 40 und wird vom Kompressor 1 angesaugt.
Hier bezeichnet ein Bezugszeichen 38 eine Maschinensteuervorrichtung (Maschinen-ECU), 351 bezeichnet einen Außenlufttemperatursensor, 352 bezeichnet einen Fahrzeugfahrgastraumtemperatursensor, und 331 bezeichnet einen Temperatursensor für das Kaltenergiespeichermittel, um die Temperatur des Kaltenergiespeichermittels 44 in der Kaltenergiespeichereinheit 40 zu erfassen. Ein Bezugszeichen 37a bezeichnet einen Klimaanlagentemperatureinstellschalter und 37e einen Klimaanlagenschalter.
(Zwölfte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine zwölfte Ausführungsform beschrieben. Besondere Teile, die sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterscheiden, werden beschrieben. In 27 wird die Anzahl von auswählbaren Mustern des nötigen Drehmoments verringert. Wenn die Berechnung jedoch mit einer hohen Geschwindigkeit durchgeführt werden kann, kann die Anzahl von auswählbaren Mustern des nötigen Drehmoments erhöht werden.
29 veranschaulicht Antriebstypen, um die zwölfte Ausführungsform zu zeigen. In 29 kann eine Verzögerungszeit TL so eingestellt werden, dass Muster 31P bis 33P ausgeführt werden. Die Verzögerungszeit TL kann eine Variable entsprechend der Drehzahl der Maschine 4 oder dergleichen sein. Darüber hinaus kann ein Neigungswinkel (Gradient), mit dem das Drehmoment erhöht wird, größer als das Muster 31P eingestellt werden. Ein Muster 34P ist ein Muster, um den Kompressor 1 anzuhalten.
(Dreizehnte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine dreizehnte Ausführungsform beschrieben. Besondere Teile, die sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterscheiden, werden beschrieben. Ein Koeffizient P der Änderung der Arbeitsmenge, der ein frei zu wählender numerischer Wert ist, kann als ein Wert eingestellt werden, der einen Effekt auf die Fahrbarkeit des Fahrzeugs oder die Lebensdauer eines Hilfsaggregats wie des Kompressors 1 hat, und die Arbeitsmenge pro gegebenem Zeitabschnitt für den Kompressor 1 oder dergleichen kann verringert werden, wenn der Koeffizient P der Änderung der Arbeitsmenge größer ist.
Demgemäß ist es möglich, ein Fahrzeugsteuersystem zu schaffen, in dem ein Schwerpunkt frei selektiv auf der Fahrbarkeit des Fahrzeugs, der Lebensdauer des Hilfsaggregats wie des Kompressors 1 oder einer Verbesserung der Kraftstoffverbrauchsrate liegt. Eine Balance zwischen der Fahrbarkeit und der Kraftstoffverbrauchsrate kann optimiert werden. Wenn beispielsweise ein Schwerpunkt auf einer Verbesserung der Fahrbarkeit des Fahrzeugs und der Lebensdauer des Hilfsaggregats wie des Kompressors 1 liegt, wird empfohlen, dass der Koeffizient P der Änderung der Arbeitsmenge erhöht wird, um dadurch die Arbeitsmenge des Hilfsaggregats wie des Kompressors 1 zu verringern.
30 ist ein Teil eines in 24 gezeigten Ablaufplans, der in der dreizehnten Ausführungsform verwendet wird. Es wird außerdem empfohlen, dass ein Evaluierungsformelberechnungswert für jeden Antriebstyp unter Verwendung von 30 und der nachstehend gezeigten mathematischen Formel 20 berechnet wird, und dass die Möglichkeiten weniger werden, zu denen der Kompressor 1 angehalten wird, wenn der Koeffizient P der Änderung der Arbeitsmenge größer ist, um dadurch die Arbeitsmenge des Kompressors 1 zu verringern. $\begin{array}{l} Evaluierungsformelberechnungswert = (f \ddot{u} r Maschine n \ddot{o} tiger Kraftstoffverbrauch \\ pro Drehmoment - abgesch \ddot{a} tzter Kraftstoffverbrauch / Drehmoment) \times n \ddot{o} tiges Drehmo - \\ ment - Koeffizient P der \ddot{A} nderung der Arbeitsmenge \end{array}$
Demgemäß werden alle Evaluierungsformelberechnungswerte negativ, und somit steigen die Chancen, bei denen das Hilfsaggregat angehalten wird, wenn der Koeffizient P der Änderung der Arbeitsmenge eingestellt wird. Somit kann die Balance zwischen der Fahrbarkeit und der Lebensdauer des Hilfsaggregats (des Kompressors 1 oder der Lichtmaschine 55) und einer Verbesserung der Kraftstoffverbrauchsrate beliebig optimiert werden. Hier kann der Schritt S85a, der in 30 gezeigt ist, den in 24 gezeigten Schritt S85 ersetzen und umgekehrt.
Auf diese Weise wird in dieser dreizehnten Ausführungsform der Koeffizient P der Änderung der Arbeitsmenge, der ein beliebig gewählter numerischer Wert ist, als ein Wert eingestellt, der einen Effekt auf die Fahrbarkeit des Fahrzeug oder die Lebensdauer des Hilfsaggregats hat, um dadurch eine Wahrscheinlichkeit zu erhöhen, mit der der Evaluierungsformelberechnungswert negativ wird, wenn der Koeffizient P der Änderung der Arbeitsmenge größer wird. Auf diese Weise wird die Arbeitsmenge des Hilfsaggregats verringert.
Hier kann als ein modifiziertes Beispiel der dreizehnten Ausführungsform eine Begrenzung für die Änderungsrate (den Neigungswinkel des Musters) in dem Fall verwendet werden, in welchem das Abgabevolumen des Kompressors oder die Abgabe der Lichtmaschine 55 erhöht wird, um dadurch das Abgabevolumen des Kompressors und die Abgabe der Lichtmaschine 55 zu korrigieren, um eine plötzliche Änderung des Abgabevolumens des Kompressors und der Abgabe (oder des Drehmoments) der Lichtmaschine 55 zu verhindern, indem der Koeffizient P der Änderung der Arbeitsmenge mit einem beliebig gewählten numerischen Wert verwendet wird.
(Vierzehnte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine vierzehnte Ausführungsform beschrieben. Besondere Teile, die sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterscheiden, werden beschrieben. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wurde die Tatsache gezeigt, dass die Maschine 4 die Hilfsaggregate wie den Kompressor 1 effizienter antreiben kann, wenn der Evaluierungsformelberechnungswert größer wird. Folglich kann der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment, der zum Antrieb der Hilfsaggregate in jedem Antriebstyp oder Muster benötigt wird, entsprechend dem Beschleunigungszustand der Maschine 4 abgeschätzt werden.
31 zeigt die vierzehnte Ausführungsform und ist ein Abschnitt eines Ablaufplans, um einen Abschnitt zu zeigen, in dem der in 24 gezeigte Ablaufplan geändert wird. Wie in 31 gezeigt, kann ein Abschnitt des in 24 gezeigten Ablaufplans geändert werden, um einen Ablaufplan aufzubauen, in dem der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment um so größer eingestellt wird, je abrupter eine Beschleunigung ist.
Nachstehend wird dies genauer beschrieben. In der achten Ausführungsform wird der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment an Hand des Unterschieds zwischen dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment, wenn das nötige Drehmoment abgegeben wird, und dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment, wenn das nötige Drehmoment nicht abgegeben wird, durch die Berechnung gefunden, die das charakteristische Kennfeld verwendet, das mittels der in 21 gezeigten Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment gefunden wird. In der vierzehnten Ausführungsform wird jedoch ein Wert korrigiert, der durch die Berechnung unter Verwendung des charakteristischen Kennfelds gewonnen wird, das durch die in 21 gezeigte Kurve gleichen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment gezeigt wird, um den abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment auf einen größeren Wert einzustellen. Um den abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment auf diese Weise auf einen größeren Wert einzustellen, wird wie in 31 gezeigt ein Beschleunigungskoeffizient Ac zu dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment addiert. Dieser Beschleunigungskoeffizient Ac wird auf einen größeren Wert eingestellt, wenn die Beschleunigung größer wird.
Auf diese Weise wird der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment größer, wenn die Beschleunigung abrupter wird, und somit wird der Evaluierungsformelberechnungswert kleiner. Als ein Ergebnis werden die Gelegenheiten häufiger, zu denen die Maschinenleistung zur Zeit der Beschleunigung nicht für das Hilfsaggregat verwendet wird, was es möglich macht, Beschleunigungscharakteristiken beliebig sicherzustellen und zur gleichen Zeit den Kraftstoffverbrauch zu verringern.
(Fünfzehnte Ausführungsform)
Als Nächstes wird eine fünfzehnte Ausführungsform beschrieben. Besondere Merkmale werden beschrieben, die sich von den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen unterscheiden. In der fünfzehnten Ausführungsform wird Drehmoment an mindestens eines oder mehrere aus der Vielzahl von Hilfsaggregaten auf der Grundlage von Vorhersageinformation zur Vorhersage des Zustands der Maschine 4 in einem gegebenen Zeitabschnitt in der Zukunft verteilt. In der achten Ausführungsform schätzt das Antriebstypabschätzungsteil 52 der Klimaanlagensteuervorrichtung 5 (19) die Vielzahl von Antriebstypen oder Mustern, die dazu fähig sind, den Kompressor 1 anzutreiben, auf der Grundlage des Zustands der Fahrzeugklimaanlage 15 ab (der eingestellten Temperatur Tset, der Außenlufttemperatur Tam, dem Abgabevolumen des Kompressors und der Gasflussrate). In diesem Fall wird der Antriebstyp aus der Information zum derzeitigen Zeitpunkt bestimmt. Der Antriebstyp kann jedoch auch aus der Information zur Vorhersage des Fahrzustands in einem gegebenen Zeitabschnitt in der Zukunft abgeschätzt werden.
32 zeigt die fünfzehnte Ausführungsform und ist ein Teil eines Blockschaubilds, um einen Abschnitt zu zeigen, in dem 19 geändert ist. In diesem Fall wird dem Antriebstypabschätzungsteil 52 wie in 32 gezeigt ein Signal vom Fahrzustandsvorhersageteil 59 eingegeben.
Dem Fahrzustandsvorhersageteil 59 wird Vorhersageinformation eingegeben, die Information 70 über die Betätigung durch den Fahrer, Hilfsaggregatsinformation 71, Fahrzeugfahrinformation 72, Navigationsinformation 73 und Fahrhistorieninformation 74 umfasst. Dem Antriebstypabschätzungsteil 52 wird Fahrvorhersageinformation von dem Fahrzustandsvorhersageteil 59 auf der Grundlage der Vorhersageinformation wie vorstehend beschrieben eingegeben, wobei die Fahrvorhersageinformation sich auf die Maschinendrehzahl und das Maschinenabgabedrehmoment zu einer vorhergesagten Zeit bezieht.
Bei dieser Information ist beispielsweise die Information 70 über die Betätigung durch den Fahrer eine Information bezüglich der Größe des Niederdrückens des Gaspedals oder des Bremspedals. Die Hilfsaggregatbetätigungsinformation 71 ist beispielsweise Information bezüglich der Größe eines Ausgabestroms der Lichtmaschine 55.
Darüber hinaus ist die Fahrzeugfahrinformation 72 beispielsweise Information wie eine derzeitige Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeugs. Die Navigationsinformation 73 ist Information über die Straße, die eine Geschwindigkeitsbeschränkung, einen Verkehrsstau, die Länge und Neigung des Anstiegs der Straße, auf der das Fahrzeug fährt, umfasst. Die Fahrhistorieninformation 74 ist eine Fahrinformation wie eine Wahrscheinlichkeit von 80 %, mit der ein Fahrzeug, das zu einer Firma fährt, auf einem Parkplatz der Firma parken kann, der 1000 Meter voraus liegt.
Auf diese Weise sagt das Fahrzustandsvorhersageteil 59 einen Fahrzustand bezüglich der Maschinendrehzahl und dem Maschinendrehmoment zu einer vorab festgelegten vorhergesagten Zeit in der Zukunft auf der Grundlage der Fahrvorhersageinformation voraus. Dieser vorhergesagte Fahrzustand kann nicht nur die Fahrzeuggeschwindigkeit, die stark mit der Kraftstoffverbrauchsrate der Maschine 4 verknüpft ist, sondern auch eine Fahrbelastung durch eine verschneite Straße oder dergleichen und eine Schaltpositionsinformation eines Automatikgetriebes (auch als TIM-Information bezeichnet) umfassen. Hier kann abhängig von der TIM-Information das Maschinenabgabedrehmoment selbst dann geändert werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Beschleunigung oder die Verzögerung gleich sind, so dass die T/M-Information als die Fahrvorhersageinformation signifikant ist.
Das Antriebstypabschätzungteil 52, das in 19 gezeigt ist, schätzt die Vielzahl von Antriebstypen auf der Grundlage der Information vom Fahrzustandsvorhersageteil 59 ab. Auf diese Weise schätzt das Antriebstypabschätzungsteil 52 beispielsweise in dem Fall, in dem das Fahrzeug bald bergauf fahren wird, einen Antriebstyp ab, in dem das Abgabevolumen des Kompressors nicht groß ist. Darüber hinaus schätzt das Antriebstypabschätzungteil 52 einen Antriebstyp ab, in dem die Arbeitsmenge der Hilfsaggregate erhöht wird, wenn vorhergesagt wird, dass die Effizienz der Maschine 4 oder die Effizienz des Hilfsaggregats besser wird. Hier wird die Vorhersageinformation vom Fahrzustandsvorhersageteil 59 auch an die Lichtmaschine 55 des zweiten Hilfsaggregats übertragen, wie durch einen Pfeil Y16 gezeigt.
Nachstehend werden Modifizierungen der achten bis fünfzehnten Ausführungsformen beschrieben. Das Vorliegende ist nicht nur auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in der nachstehenden Weise modifiziert oder erweitert werden. Wenn der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme (L/Q) gefunden wird, kann eine Steuerung durchgeführt werden, die eine Geschichte in der Vergangenheit wiedergibt, indem der nötige Kraftstoffverbrauch pro Wärme ausgeschlossen wird, der sich stark vom nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme in der Vergangenheit unterscheidet.
Darüber hinaus wird in der achten Ausführungsform der Kompressor 1 vom variablen Verschiebungstyp verwendet. Die vorliegende Erfindung kann jedoch natürlich auch für die Antriebssteuerung eines Kompressors von dem Typ verwendet werden, in dem der Kompressor 1 mit der Maschine 4 über eine Kupplung gekoppelt ist, und in dem die Drehung der Maschine 4 mit Unterbrechungen über die Kupplung an den Kompressor 1 übertragen wird. In diesem Fall führt die Verlängerung des Zeitabschnitts, in dem die Kupplung eingeschaltet ist, im Vergleich zum gesamten Zeitabschnitt, in dem die Kupplung ein- und ausgeschaltet ist, wie in dem Fall, in dem das Abgabevolumen des Kompressors 1 vom Typ mit variabler Verstellung erhöht wird, zur Erhöhung der Arbeitsmenge des Kompressors 1.
Hier wird im in 30 gezeigten Schritt S85a der Koeffizient P der Änderung der Arbeitsmenge vom Evaluierungsformelberechnungswert abgezogen. Es wurde Folgendes beschrieben: auf diese Weise ist es wahrscheinlicher, dass der Evaluierungsformelberechnungswert negativ wird, und folglich ist es wahrscheinlicher, dass das Hilfsaggregat nicht wie notwendig angetrieben wird, was eine Tendenz erhöhen kann, das Drehmoment der Maschine 4 für die Fahrt zu verwenden. Folglich kann die Steuerung so geändert werden, dass größeres Gewicht auf die Fahreigenschaften gelegt wird.
Dagegen wird jedoch auch empfohlen, dass der Koeffizient P der Änderung der Arbeitsmenge zum Evaluierungsformelberechnungswert addiert wird, um dadurch eine Tendenz zu erhöhen, dass der Evaluierungsformelberechnungswert nicht negativ wird, wodurch eine Tendenz erhöht wird, dass das Hilfsaggregat in nötiger Weise angetrieben wird. In Übereinstimmung damit kann der Betrieb des Fahrzeugs von einem Antriebstyp, in dem eine Betonung auf der Fahrleistung liegt, auf einen Antriebstyp umgeschaltet werden, in dem eine Betonung auf der Leistung der Hilfsaggregate liegt, beispielsweise dem Komfort durch Klimatisierung und dem Schutz der Batterie, wenn die Spannung der Batterie niedriger wird.
Darüber hinaus kann eine Tendenz, in dem der spezifische Antriebstyp nicht ausgewählt wird, auch verstärkt werden, indem der Koeffizient P der Änderung der Arbeitsgröße nur von dem Evaluierungsformelberechnungswert eines spezifischen Antriebstyps abgezogen wird, statt den Änderungskoeffizienten P der Arbeitsgröße von den Evaluierungsformelberechnungswerten für alle Antriebstypen abzuziehen, wie in 30 gezeigt, um dadurch gleichförmig die Evaluierungsformelberechnungswerte für alle Antriebstypen zu korrigieren. Auf diese Weise kann die obere Grenze der Abgabe des Hilfsaggregats auch beschränkt werden, wenn das Hilfsaggregat heißgelaufen ist.
Noch weiter kann umgekehrt durch Hinzufügen des Änderungskoeffizienten P der Wärmemenge zum Evaluierungsformelberechnungswert nur eines spezifischen Antriebstyps, um dadurch den Evaluierungsformelberechnungswert des spezifischen Antriebstyps zu erhöhen, ein Tendenz verstärkt werden, dass der spezifische Antriebstyp gewählt wird. Darüber hinaus kann durch Hinzufügen oder Abziehen des gleichen Koeffizienten P der Änderung der Arbeitsmenge zu der oder von der Evaluierungsformel, die durch die mathematische Formel 18 gezeigt ist, die sich auf die neunte Ausführungsform bezieht, derselbe Vorteil erreicht werden.
Darüber hinaus hängt in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Information, die zur Auswahl des Antriebstyps des Hilfsaggregats verwendet wird, nicht von einem spezifischen Hilfsaggregat und der Anzahl der Hilfsaggregate ab, so dass ein erstes Hilfsaggregat ein Generator und ein zweites Hilfsaggregat ein Kompressor und ein drittes Hilfsaggregat eine Wasserpumpe sein kann.
Darüber hinaus wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Abgabe der Maschine durch das Drehmoment ausgedrückt, aber die Leistung (Pc) der Abgabe kann durch (Pc = 2 π × n × Tc / 60) als Drehmoment (Tc) ausgedrückt werden, so dass die Abgabe der Maschine durch die Leistung ausgedrückt werden kann. Hier ist W die Einheit von Pc, N • m ist die Einheit von Tc und n ist die Anzahl der Umdrehungen, deren Einheit U/min ist.
Noch weiter wird in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der Antriebstyp ausgewählt, in dem der Evaluierungsformelberechnungswert der Evaluierungsformel maximal wird, die in S85 in 24 und in S85a in 30 gezeigt wird. Ein Verfahren der Auswahl des Antriebstyps ist jedoch nicht auf das vorstehend beschriebene Verfahren beschränkt. Beispielsweise kann ein Verfahren der Auswahl eines Antriebstyps als ein einfacheres Auswahlverfahren verwendet werden, in dem der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment niedrig ist.
(Betrieb und Effekte der achten bis fünfzehnten Ausführungsformen)
Um die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung zu lösen, verwenden die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die nachfolgenden technischen Einrichtungen. Das bedeutet, dass zunächst jede der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ein Fahrzeugsteuersystem ist, das die Maschinensteuervorrichtung 38 zum Steuern der Maschine 4, eine erste Hilfsaggregatsteuervorrichtung 5 zum Steuern eines ersten Hilfsaggregats, das von der Maschine 4 angetrieben wird, und eine zweite Hilfsaggregatsteuereinrichtung 55c zum Steuern eines zweiten Hilfsaggregats umfasst, das von der Maschine 4 angetrieben wird. Das Fahrzeugsteuersystem umfasst Folgendes: eine Akzeptanzeinrichtung 61, um das nötige Drehmoment zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats 1 von der ersten Hilfsaggregatsteuervorrichtung 5 aufzunehmen und um das nötige Drehmoment zum Antrieb des zweiten Hilfsaggregats 55 von der zweiten Hilfssteuereinrichtung 55c aufzunehmen; eine Wähleinrichtung 63, 64, um ein Antriebsdrehmoment zum Antrieb der ersten und zweiten Hilfsaggregate auf der Grundlage des empfangenen nötigen Drehmoments auszuwählen; und eine Antriebseinrichtung 66, S87, um die ersten und die zweiten Hilfsaggregate auf der Grundlage des ausgewählten Antriebsmoments anzutreiben.
Demgemäß ist es möglich, das nötige Drehmoment bezüglich der Vielzahl von Hilfsaggregaten und in derselben Dimension zu empfangen und die Antriebsmomente zum Antrieb der entsprechenden Hilfsaggregate einfach zu verteilen. Das bedeutet, dass das für den Antrieb nötige Drehmoment einfach zwischen den Hilfsaggregaten verteilt bzw. vermittelt oder gemeinsam verwendet werden kann.
Als Zweites umfasst das nötige Drehmoment eine Vielzahl von Arten nötiger Drehmomente, und die Auswahleinrichtung 63, 64 umfasst eine Einrichtung 63, S83 zur Berechnung eines abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment, um einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment abzuschätzen, der zum Antrieb der Maschine durch das nötige Drehmoment benötigt wird, das aus der Charakteristik der Maschine empfangen wird, und die das Antriebsmoment auf der Grundlage des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment auswählt, der berechnet wird.
Demgemäß kann das Antriebsmoment ausgewählt werden, bei dem der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment exzellent ist, um den zum Erzeugen der entsprechenden nötigen Drehmomente erforderlichen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment zu berechnen.
Drittens wählt die Auswahleinrichtung 63, 64 die Antriebsmomente, die an die entsprechenden Hilfsaggregate zu verteilen sind, für die entsprechenden Hilfsaggregate auf der Grundlage der Evaluierungsformel aus, die aus dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment, der von der Einrichtung zur Berechnung des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment abgeschätzt wird, dem nötigen Drehmoment und dem für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment gebildet wird, um den Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment auszugeben, der eine Referenz der entsprechenden Hilfsaggregate ist und der eine Evaluierungsreferenz bildet.
Demgemäß wird der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment, der zum Erzeugen des nötigen Drehmoments nötig ist, aus den Eigenschaften der Maschine abgeschätzt, und ein einzelner Antriebstyp, der an die entsprechenden Hilfsaggregate zu verteilen ist, wird für jedes der Hilfsaggregate auf der Grundlage der Evaluierungsformel ausgewählt, die aus dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment, dem nötigen Drehmoment und dem für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment gebildet wird, um den Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment, der die Referenz für die entsprechenden Hilfsaggregate ist, so auszudrücken, dass die entsprechenden Hilfsaggregate in dem einzelnen Antriebstyp angetrieben werden können, der dazu fähig ist, die größte Einsparung des Kraftstoffverbrauchs für jedes der Hilfsaggregate zu bewirken.
Viertens empfängt die Akzeptanzeinrichtung 61 eine Vielzahl von ersten Anforderungen, von denen jede aus einem Satz eines nötigen Drehmoments zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats 1 und eines für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment gebildet wird, um einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmomenteinheit auszudrücken, von der ersten Hilfsaggregatsteuereinrichtung 5, und empfängt eine Vielzahl von zweiten Anforderungen, die jeweils aus einem Satz eines nötigen Drehmoments zum Antrieb des zweiten Hilfsaggregats 55 und eines für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment gebildet sind, um einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmomenteinheit auszudrücken, von der zweiten Hilfsaggregatsteuereinrichtung 55c; die Auswahleinrichtung 63, 64 weist eine Vielzahl von Antriebstypen auf, um ein Antriebsmoment zum Antrieb der ersten und zweiten Hilfsaggregate zu zeigen bzw. festzulegen und umfasst die Einrichtung 63, S83 zur Berechnung des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment und eine Evaluierungsformelberechnungseinrichtung S85, wobei die Einrichtung 63, S83 zur Berechnung eines abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment für jeden der Antriebstypen einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment findet, der sich auf den Unterschied zwischen einem Kraftstoffverbrauch in dem Fall, in dem die entsprechenden nötigen Drehmomente der ersten Anforderung und der zweiten Anforderung akzeptiert werden und die Maschine 4 angetrieben wird, und einem Kraftstoffverbrauch in dem Fall bezieht, in dem die entsprechenden nötigen Drehmomente nicht akzeptiert werden und die Maschine 4 angetrieben wird, wobei die Evaluierungsformelberechnungseinrichtung S85 für jeden der Antriebstypen aus dem für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment für jedes der Hilfsaggregate und aus dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment für jedes der Hilfsaggregate eine Evaluierungsformel berechnet, die eine Evaluierungsreferenz bildet, die sich auf eine Menge an Kraftstoff bezieht, der für jeden Antriebstyp gespart wird, um dadurch einen Evaluierungsformelberechnungswert zu finden; und wobei die Antriebseinrichtung 66, S87 das erste Hilfsaggregat 1 und das zweite Hilfsaggregat 55 auf der Grundlage des Antriebstyps antreibt, der von der Auswahleinrichtung 63, 64 auf der Grundlage des Evaluierungsformelberechnungswerts ausgewählt wird.
Demgemäß wird der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment bezüglich des Unterschieds zwischen dem Kraftstoffverbrauch in dem Fall, wenn die entsprechenden nötigen Drehmomente der ersten Anforderung und der zweiten Anforderung akzeptiert werden und die Maschine 4 angetrieben wird, und dem Kraftstoffverbrauch in dem Fall, wenn die entsprechenden nötigen Drehmomente nicht akzeptiert werden und die Maschine 4 angetrieben wird, für jeden der Antriebstypen gefunden, und eine Evaluierung bezüglich der Menge des gesparten Kraftstoffs für jeden der Antriebstypen wird aus dem für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment und dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment hergestellt bzw. berechnet, so dass der Antriebstyp leicht gefunden werden kann, der den Kraftstoffverbrauch der Maschine verringern kann.
Fünftens wird die Evaluierungsformel für jedes der Hilfsaggregate berechnet und die Evaluierungsformel wird aus einer Formel der Multiplikation eines Werts gebildet, der durch Abziehen des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment von dem für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment mit dem nötigen Drehmoment berechnet wird, und ein Antriebstyp, in dem der Berechnungswert der Evaluierungsformel maximal wird, wird für jedes der Hilfsaggregate ausgewählt, und die entsprechenden Hilfsaggregate werden passend zum gewählten Antriebstyp angetrieben.
Demgemäß wird eine Anforderung unter Nutzung eines großen Drehmoments der Maschine bevorzugt erfüllt, um einen großen Effekt auf den Kraftstoffverbrauch zu erhalten, wenn der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment niedrig ist und somit der zur Ausgabe des nötigen Drehmoments nötige Kraftstoffverbrauch niedrig ist.
Sechstens wird ein Ausgabetyp, der eine Gruppe nötiger Drehmomente ausdrückt, die ein Satz nötiger Drehmomente ist, die an jedes einzelne der Hilfsaggregate auszugeben sind, für jedes der Hilfsaggregate berechnet, die das erste Hilfsaggregat und das zweite Hilfsaggregat umfassen; die Evaluierungsformel wird aus einer Formel gebildet, die nachstehend für jeden Antriebstyp beschrieben wird, wobei die Formel einen Wert, der durch Multiplikation des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment für alle Hilfsaggregate mit der Summe der nötigen Drehmomente der entsprechenden Hilfsaggregate erhalten wird, von der Summe der Werte abzieht, die jeweils durch Multiplikation des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment für jedes Hilfsaggregat mit dem nötigen Drehmoment jedes Hilfsaggregats erhalten werden; einen Abgabetyp auswählt, in dem der Evaluierungsformelberechnungswert maximal wird, und jedes der Hilfsaggregate in einen einzelnen Antriebstyp entsprechend dem gewählten Ausgabetyp antreibt.
Demgemäß wird der Abgabetyp aus dem empfangenen Antriebstyp für jedes der Hilfsaggregate berechnet. Der Antriebstyp zeigt das nötige Drehmoment, das an jedes der Hilfsaggregate zuzuführen ist. Die Evaluierungsformel wird für jeden der Abgabetypen eingestellt. Zusätzlich wird der Abgabetyp ausgewählt, in dem der Berechnungswert der Evaluierungsformel maximal wird. Folglich kann der Abgabetyp ausgewählt werden, in dem ein Kraftstoffverbrauchseinspareffekt hoch ist, indem die Anforderungen von allen Hilfsaggregaten erschöpfend evaluiert werden, und somit können die entsprechenden Hilfsaggregate effizient in einem einzelnen Antriebstyp angetrieben werden, der in diesem Abgabetyp spezifiziert ist. Darüber hinaus wird die Evaluierungsformel aus einer Formel gebildet, die nachstehend für jeden Abgabetyp beschrieben ist, wobei die Formel einen Wert, der durch Multiplikation des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment für alle Hilfsaggregate mit der Summe der nötigen Drehmomente der entsprechenden Hilfsaggregate erhalten wird, von der Summe von Werten abzieht, die jeweils durch Multiplikation des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment für jedes Hilfsaggregat mit dem nötigen Drehmoment jedes Hilfsaggregats erhalten wird. Wenn der zur Abgabe der Summe der nötigen Drehmomente benötigte Kraftstoffverbrauch niedrig ist, das bedeutet, der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment niedrig ist, wenn alle Hilfsaggregate angetrieben werden, kann daher bevorzugt ein Abgabetyp ausgewählt werden, in dem ein großer Anteil des Drehmoments der Maschine verwendet wird.
Siebtens umfasst jede der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen eine Einrichtung zum Abschätzen eines Antriebstyps zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats 1 oder zum Abschätzen eines Antriebstyps zum Antrieb des zweiten Hilfsaggregats 55. Dieser Antriebstyp wird auf der Grundlage einer Vorhersageinformation von einer Antriebszustandsvorhersageeinrichtung 59 gefunden, um zumindest die Beschleunigung und Verzögerung der Maschine 4 vorherzusagen, und die nötigen Drehmomente der ersten und zweiten Hilfsaggregate werden aus dem gefundenen Antriebstyp berechnet.
Demgemäß wird der Antriebstyp des Antriebs des Hilfsaggregats durch Vorhersage mindestens der Beschleunigung oder Verzögerung der Maschine gefunden, so dass eine Vorhersagesteuerung der Vorhersage des Zustands der Maschine in der Zukunft und zum Bestimmen der Verteilung des Drehmoments an die Hilfsaggregate durchgeführt werden kann. Folglich kann durch Verringern des Unterschieds zwischen dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch und einem tatsächlichen Kraftstoffverbrauch das Hilfsaggregat in dem Antriebstyp angetrieben werden, in dem der Kraftstoffverbrauch weiter verringert wird.
Achtens wird der Faktor P der Änderung der Arbeitsmenge von der Evaluierungsformel abgezogen oder zu ihr addiert, um dadurch eine Tendenz einzustellen, mit der der Evaluierungsformelberechnungswert positiv oder negativ wird.
Demgemäß wird der Faktor P der Änderung der Arbeitsmenge von der Evaluierungsformel abgezogen oder zu ihr hinzugefügt, um dadurch eine Tendenz hervorzurufen, mit welcher der Evaluierungsformelberechnungswert positiv oder negativ wird, so dass es möglich ist, die Auswahl zwischen einem Steuermodus, bei dem eine Betonung auf den Fahreigenschaften des Fahrzeugs liegt, und einem Steuermodus frei einzustellen, in dem eine Betonung auf der Leistung der Hilfsaggregate liegt.
Hier ist der für die Hilfsaggregate nötige Kraftstoffverbrauch in der vorliegenden Offenbarung ein Konzept, das einen nötigen Kraftstoffverbrauch pro Wärme in dem Fall umfasst, in dem der Kompressor der Fahrzeugklimaanlage ein Hilfsaggregat ist und ein nötiger Kraftstoffverbrauch pro erzeugter Elektrizität in dem Fall, in dem die Lichtmaschine ein Hilfsaggregat ist, und unterscheidet sich von dem für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment.
Zusammengefasst kann das Fahrzeugsteuersystem nach den vorliegenden Ausführungsformen wie folgt beschrieben werden.
Ein Fahrzeugsteuersystem für ein Fahrzeug umfasst eine Maschinensteuervorrichtung 38, die dazu angepasst ist, eine Maschine 4 zu steuern, eine Hilfssteuervorrichtung 5, 55c, die dazu angepasst ist, ein Hilfsaggregat 1, 55 zu steuern, das durch die Leistung der Maschine 4 angetrieben wird, eine Einrichtung 52, S53, 56R, 92, die für mindestens entweder die Maschinensteuervorrichtung 38 oder die Hilfssteuervorrichtung 5, 55c vorgesehen ist, um eine Vielzahl von Antriebsmustern zum Steuern des Hilfsaggregats 1, 55 abzuschätzen, eine Einrichtung 56, 56R, S83, S53a, S83a, 63 zur Berechnung eines auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werts und eine Auswahleinrichtung 57, 57R, 63, 64, 93, 94. Die Einrichtung 56, 56R, S83, S53a, S83a, 63 zur Berechnung des auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werts ist für die Maschinensteuervorrichtung 38 vorgesehen, um auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogene Werte (beispielsweise einen abgeschätzten Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment) der Maschine 4 zu berechnen, die nötig sind, um das Hilfsaggregat 1, 55 durch die Maschine 4 entsprechend der jeweiligen abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern unter Verwendung von charakteristischen Daten (ECD) der Maschine 4 zu betreiben. Die Auswahleinrichtung 57, 57R, 63, 64, 93, 94 ist für die Maschinensteuervorrichtung 38 vorgesehen, um ein einzelnes Antriebsmuster zum Antrieb des Hilfsaggregats 1, 55 auf der Grundlage der abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern unter Verwendung der berechneten auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte auszuwählen.
Demgemäß kann der Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment in einem einzelnen Hilfsaggregat so optimiert werden, dass das durch die Leistung der Maschine angetriebene Hilfsaggregat gesteuert wird, indem der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogene Wert (beispielsweise der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment) der Maschine als ein Index verwendet wird, und eine kooperative Steuerung zwischen den Hilfsaggregaten zum Erzeugen eines Effekts der weiteren Einsparung eines Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment und ein Zusammenwirken mit der Leistung zur Beschleunigung oder dergleichen kann leicht realisiert werden.
Die Hilfssteuervorrichtung 5, 55c kann eine Referenzwerteinstelleinrichtung 54, S74 umfassen, um Referenzwerte (beispielsweise den für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment) einzustellen, die mit den auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werten der Maschine 4 verknüpft sind. Die Auswahleinrichtung 57, 63, 64 kann das einzelne Antriebsmuster zum Antrieb des Hilfsaggregats 55 unter Verwendung der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte und der Referenzwerte auswählen.
Demgemäß kann ein optimales Antriebsmuster durch ein einfaches Verfahren berechnet werden, indem ein Referenzwert (beispielsweise der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment) der Evaluierung des Antriebsmusters eingestellt wird, in dem der Kraftstoffverbrauch zum Antrieb des Hilfsaggregats minimal wird.
Die Referenzwerteinstelleinrichtung 54, S74 kann die Referenzwerte unter Verwendung einer Energiespeichermenge (beispielsweise einer Kältespeichermenge), die von dem Hilfsaggregat 1, 55 abgegeben wird, und eines früheren Fahrzeugzustands (beispielsweise eines früheren nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Wärme bzw. Kälte), der mit der Energie verknüpft ist, die durch das Hilfsaggregat 1, 55 abgegeben wird, oder einem Umgebungszustand (beispielsweise der Außenlufttemperatur) einstellen, der mit der Nutzung der von dem Hilfsaggregat 1, 55 ausgegebenen Energie verknüpft ist.
Demgemäß kann der Kraftstoffverbrauch minimiert und gleichzeitig eine komfortable Fahrt erzielt werden, indem die Energiespeichermenge, der frühere Fahrzeugzustand bezüglich der Nutzung von Energie, die von dem Hilfsaggregat abgegeben wird, und der Umgebungszustand bezüglich der Nutzung von Energie, die von dem Hilfsaggregat abgegeben wird, in der Berechnung eines optimalen Antriebsmusters wiedergegeben werden.
Die Hilfssteuervorrichtung 5, 55c kann eine Einrichtung 51, 51R zur Berechnung eines für das Hilfsaggregat nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment umfassen, um einen für das Hilfsaggregat nötigen Kraftstoffverbrauch, der einen Kraftstoffverbrauch pro Energieeinheit ausdrückt, der nötig ist, um die von dem Hilfsaggregat 1, 55 ausgegebene Energie zu erzeugen, auf der Grundlage der Speichermenge von Energie, die von dem Hilfsaggregat 1, 55 ausgegeben wird, und des früheren Fahrzeugzustands oder des Umgebungszustands zu berechnen. Die Referenzwerteinstelleinrichtung 54, S74 kann die Referenzwerte der Maschine 4 unter Verwendung des berechneten für das Hilfsaggregat nötigen Kraftstoffverbrauchs und der Eigenschaften des Hilfsaggregats 1, 55 in einem Fall einstellen, in dem das Hilfsaggregat 1, 55 jeweils in der abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern angetrieben wird.
Demgemäß kann der Kraftstoffverbrauch durch Wiedergabe der Eigenschaften des Hilfsaggregats im Referenzwert mit hoher Genauigkeit minimiert werden.
Die Maschinensteuervorrichtung 38 kann eine Einrichtung S55 zur Abschätzung einer notwendigen Energie umfassen, um notwendige Energiemengen abzuschätzen, die die Maschine 4 benötigt, um das Hilfsaggregat 1, 55 in der abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern anzutreiben. Wenn als ein Ergebnis eines Vergleichs zwischen den Referenzwerten und ihren entsprechenden auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werten einer der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte kleiner als der zugehörige der Referenzwerte ist, kann die Auswahleinrichtung 57 eines aus der Vielzahl von Antriebsmustern auswählen, das einen Maximalwert der nötigen Energiemengen umfasst, der von der Einrichtung S55 zur Abschätzung der nötigen Energie abgeschätzt wird.
Folglich kann eine Kraftstoffmenge, die mit Bezug auf den Referenzwert gespart wird, erhöht werden, und somit ein Effekt des Einsparens von Kraftstoffverbrauch in dem Fall verbessert werden, in dem der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogene Wert (beispielsweise der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment) kleiner als der Referenzwert (beispielsweise der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment) ist, indem das Hilfsaggregat maximal angetrieben wird.
Die Auswahleinrichtung 57 kann Folgendes umfassen: eine Einrichtung S55, S85 zum Erhalt eines Evaluierungsformelberechnungswerts für jeden aus der Vielzahl von Antriebsmustern, indem ein Wert, den man durch Abziehen eines zugehörigen der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte von einem zugehörigen der Referenzwerte erhält, mit einem Funktionswert (beispielsweise einem nötigen Drehmoment) für eine zugehörige unter den nötigen Energiemengen multipliziert, die für die Maschine 4 nötig ist; und eine Einrichtung S56, S86, um eines aus der Vielzahl von Antriebsmustern auszuwählen, das den maximalen Evaluierungsformelberechnungswert aufweist, und um das ausgewählte aus der Vielzahl von Antriebsmustern als das einzige Antriebsmuster zum Antrieb des Hilfsaggregats 1, 55 zu verwenden.
Demgemäß kann das einzige Antriebsmuster, in dem die Menge von eingespartem Kraftstoff korrekt als maximal berechnet wird, dadurch berechnet werden, dass eine gesparte Kraftstoffmenge berechnet wird, wenn eine abgeschätzte Energiemenge (beispielsweise ein abgeschätzter Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment), die von der Maschine 4 benötigt wird, kleiner als der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogene Wert (beispielsweise der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment) ist, indem der Funktionswert der nötigen Energiemenge in der Maschine 4 genutzt wird.
Wenn das Fahrzeug durch die Maschine 4 beschleunigt wird, kann die Einrichtung S53a, S83a zur Berechnung des auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werts zur Berechnung der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte die auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte so korrigieren, dass der Evaluierungsformelberechnungswert für jedes aus der Vielzahl von Antriebsmustern kleiner wird, bei dem die nötigen Energiemengen größer sind.
Demgemäß wird der kraftstoffverbrauchsratenbezogene Wert (beispielsweise der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment) in solcher Weise korrigiert, dass das Evaluierungsergebnis des Antriebsmusters, in dem eine nötige Energiemenge groß wird, in dem Fall beeinträchtigt wird, in dem das Fahrzeug durch die Maschine beschleunigt wird, so dass der Ausgleich zwischen einer Verbesserung der Abgabeleistung des Hilfsaggregats durch Antrieb des Hilfsaggregats in gutem Zustand und einer Verbesserung der Leistungsabgabe der Maschine bezüglich der Fahrleistung des Fahrzeugs einfach angepasst werden kann.
Das Fahrzeugsteuersystem kann weiterhin eine Vorhersageeinrichtung 59 aufweisen, um einen Zustand der Maschine 4 vorherzusagen, der einen zukünftigen Beschleunigungs-/Verzögerungszustand der Maschine 4 umfasst. Die Auswahleinrichtung 57, 57R, 63, 64 kann das einzelne Antriebsmuster zum Antrieb des Hilfsaggregats 1, 55 auf der Grundlage des vorhergesagten Zustands der Maschine 4 auswählen.
Demgemäß wird der Zustand der Maschine in der Zukunft vorhergesagt und die Vielzahl von Antriebsmustern wird aus dem vorhergesagten Zustand der Maschine abgeschätzt, so dass das Hilfsaggregat in dem Antriebsmuster angetrieben werden kann, das zu dem Zustand der Maschine in der Zukunft passt.
Das Hilfsaggregat 1, 55 kann ein erstes Hilfsaggregat 1 umfassen, das durch die Leistung der Maschine 4 angetrieben wird, und ein zweites Hilfsaggregat 55, das durch die Leistung der Maschine 4 angetrieben wird. Die Hilfssteuervorrichtung 5, 55c kann eine erste Hilfssteuereinrichtung 5 umfassen, um das erste Hilfsaggregat 1 zu steuern, und eine zweite Hilfssteuereinrichtung 55c, um das zweite Hilfsaggregat 55 zu steuern. Die Auswahleinrichtung 63, 64, 93, 94 kann jeweils das einzelne Antriebsmuster zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats 1 und das einzelne Antriebsmuster zum Antrieb des zweiten Hilfsaggregats 55 auf der Grundlage der Vielzahl von Antriebsmustern auswählen, die jeweils für die erste Hilfssteuereinrichtung 5 und die zweite Hilfssteuereinrichtung 55c abgeschätzt sind.
Demgemäß kann das für den Antrieb nötige Drehmoment leicht zwischen den Hilfsaggregaten so angepasst oder verteilt werden, dass der Kraftstoffverbrauch zum Antrieb der Hilfsaggregate minimiert ist.
Die Maschinensteuervorrichtung 38 kann eine Akzeptanzeinrichtung 61 umfassen, um Funktionswerte für nötige Energiemengen, die für die Maschine 4 nötig sind, um das erste Hilfsaggregat 1 in der Vielzahl von Antriebsmustern anzutreiben, von der ersten Hilfsaggregatsteuereinrichtung 5 zu akzeptieren und um Funktionswerte für nötige Energiemengen von der zweiten Hilfsaggregatsteuereinrichtung 55c zu akzeptieren, die für die Maschine 4 nötig sind, um das zweite Hilfsaggregat 55 in der Vielzahl von Antriebsmustern anzutreiben. Die Akzeptanzeinrichtung 61 kann Folgendes empfangen: eine erste Anforderung von der ersten Hilfssteuereinrichtung 5, die eine Vielzahl von Sätzen der Funktionswerte für nötige Energiemengen, um das erste Hilfsaggregat 1 anzutreiben, und Referenzwerte (beispielsweise für die Maschine nötiger Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment) je Einheitsfunktionswert umfasst, die mit den auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werten verknüpft sind, und eine zweite Anforderung von der zweiten Hilfssteuereinrichtung 55c, die eine Vielzahl von Sätzen der Funktionswerte für nötige Energiemengen, um das zweite Hilfsaggregat 55 anzutreiben, und die Referenzwerte pro Einheitsfunktionswert umfasst. Die Auswahleinrichtung 63, 64 kann eine Vielzahl von Antriebstypen umfassen, die Antriebsmomente zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats 1 und des zweiten Hilfsaggregats 55 anzeigen, und kann Folgendes umfassen: eine Einrichtung 63, S83 zur Berechnung eines abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment, um für jeden aus der Vielzahl von Antriebstypen einen zugehörigen der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte zu erhalten, der sich auf einen Unterschied zwischen einem Kraftstoffverbrauch der Maschine 4, wenn die Maschine 4 nach dem Empfang eines zugehörigen der Funktionswerte für nötige Energiemengen für die erste Anforderung und die zweiten Anforderung betrieben wird, und einem Kraftstoffverbrauch der Maschine 4 bezieht, wenn die Maschine 4 ohne Empfang des zugehörigen der Funktionswerte für die nötigen Energiemengen angetrieben wird; und eine Einrichtung S85 zur Berechnung einer Evaluierungsformel, um einen Evaluierungsformelberechnungswert zu erhalten, indem eine Evaluierungsformel berechnet wird, die als eine Evaluierungsreferenz dient, die sich auf eine Kraftstoffmenge bezieht, die für jeden aus der Vielzahl von Antriebstypen auf der Grundlage der Referenzwerte und der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte jeweils für das erste Hilfsaggregat 1 und das zweite Hilfsaggregat 55 gespart wird. Die Maschinensteuervorrichtung 38 kann eine Antriebseinrichtung 66, S87 zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats 1 und des zweiten Hilfsaggregats 55 auf der Grundlage eines aus der Vielzahl von Antriebstypen umfassen, der von der Auswahleinrichtung 63, 64 auf der Grundlage des Evaluierungsformelberechnungswerts für jeden aus der Vielzahl von Antriebstypen gewählt wird.
Demgemäß wird der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogene Wert (beispielsweise der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch/Drehmoment), der sich auf den Unterschied zwischen dem Kraftstoffverbrauch in dem Fall, in dem die Funktionswerte (beispielsweise das nötige Drehmoment) der nötigen Energiemenge der ersten Anforderung und der zweiten Anforderung akzeptiert werden und die Maschine 4 angetrieben wird, und dem Kraftstoffverbrauch in dem Fall bezieht, in dem die Funktionswerte (beispielsweise das nötige Drehmoment) der nötigen Energiemenge der ersten Anforderung und der zweiten Anforderung nicht akzeptiert werden und die Maschine angetrieben wird, für jeden der Antriebstypen gefunden, und eine Evaluierung bezüglich der Menge des für jeden der Antriebstypen gesparten Kraftstoffs wird aus dem Referenzwert (dem für die Maschine nötigen Drehmoment) und dem auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Wert (beispielsweise dem abgeschätzten Kraftstoffverbrauch/Drehmoment) so hergestellt, dass der Antriebstyp leicht gefunden werden kann, der dazu fähig ist, den Kraftstoff der Maschine einzusparen.
Die Maschinensteuervorrichtung 38 kann eine Akzeptanzeinrichtung 61 aufweisen, um Funktionswerte für nötige Energiemengen, die für die Maschine 4 nötig sind, um das erste Hilfsaggregat 1 in der Vielzahl von Antriebsmustern anzutreiben, von der ersten Hilfsaggregatsteuereinrichtung 5 zu empfangen, und um Funktionswerte für nötige Energiemengen, die für die Maschine 4 nötig sind, um das zweite Hilfsaggregat 55 in der Vielzahl von Antriebsmustern anzutreiben, von der zweiten Hilfsaggregatsteuervorrichtung 55c zu empfangen. Die Auswahleinrichtung 63, 64 kann Antriebsmomente zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats 1 und des zweiten Hilfsaggregats 55 auf der Grundlage der empfangenen Funktionswerte für nötige Energiemengen auswählen. Die Maschinensteuervorrichtung 38 kann eine Antriebseinrichtung 66, S87 zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats 1 und des zweiten Hilfsaggregats 55 auf der Grundlage der ausgewählten Antriebsmomente aufweisen. Die Einrichtung 63, S83 zur Berechnung des auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werts kann die auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte, die zum Antreiben der Maschine 4 nötig sind, auf der Grundlage der empfangenen Funktionswerte für nötige Energiemengen unter Verwendung der Eigenschaften der Maschine 4 abschätzen. Die Auswahleinrichtung 63, 64 kann die Antriebsmomente auf der Grundlage der abgeschätzten auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte auswählen. Die Auswahleinrichtung 63, 64 kann die Antriebsdrehmomente, die an das erste Hilfsaggregat 1 und das zweite Hilfsaggregat 55 verteilt werden, auf der Grundlage von Evaluierungsformeln auswählen, die als Evaluierungsreferenzen dienen und die auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte, die von der Einrichtung S83 zur Berechnung der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte abgeschätzt werden, die Funktionswerte für die nötigen Energiemengen, und Referenzwerte (beispielsweise der für die Maschine nötige Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment) umfassen, die mit den auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werten verknüpft sind und die Referenzkraftstoffverbrauchswerte pro Drehmoment für das erste Hilfsaggregat 1 und das zweite Hilfsaggregat 55 ausdrücken. Die Evaluierungsformeln können jeweils für das erste Hilfsaggregat 1 und das zweite Hilfsaggregat 55 berechnet werden. Jede der Evaluierungsformeln kann erhalten werden, indem ein Wert, der durch Abziehen eines zugehörigen der auf den Kraftstoffverbrauch bezogenen Werte von einem zugehörigen der Referenzwerte erhalten wird, mit einem zugehörigen der Funktionswerte für die nötigen Energiemengen multipliziert wird. Die Auswahleinrichtung 63, 64 kann einen aus einer Vielzahl von Antriebstypen, die die Antriebsmomente zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats 1 und des zweiten Hilfsaggregats 55 anzeigen, der einen Maximalwert der berechneten Evaluierungsformeln aufweist, für sowohl das erste Hilfsaggregat 1 als auch das zweite Hilfsaggregat 55 auswählen. Die Maschine 4 kann sowohl das erste Hilfsaggregat 1 als auch das zweite Hilfsaggregat 55 entsprechend dem ausgewählten aus der Vielzahl von Antriebstypen antreiben.
Demgemäß kann eine Anforderung, die ein großes Drehmoment der Maschine benötigt, bevorzugt erfüllt werden, und folglich ein Effekt einer großen Einsparung des Kraftstoffverbrauchs erzeugt werden, wenn der kraftstoffverbrauchsratenbezogene Wert (beispielsweise der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment) niedrig ist und folglich der Kraftstoffverbrauch gering ist, der zur Abgabe des Funktionswerts der nötigen Energiemenge (beispielsweise des nötigen Drehmoments) nötig ist.
Das Hilfsaggregat 1, 55 kann eines aus einer Vielzahl von Hilfsaggregaten 1, 55 sein. Die Maschinensteuervorrichtung 38 kann eine Einrichtung 92 umfassen, um eine Vielzahl von Abgabetypen zu berechnen, die jeweils eine Funktionswertgruppe nötiger Energiemengen (beispielsweise eine Gruppe nötiger Drehmomente) ausdrücken, die eine Kombination von Funktionswerten nötiger Energiemengen ist, die jeweils an alle aus der Vielzahl von Hilfsaggregaten 1, 55 ausgebbar sind, zu denen das erste Hilfsaggregat 1 und das zweite Hilfsaggregat 55 gehören. Die Maschinensteuervorrichtung 38 kann eine Einrichtung 93 umfassen, um für jeden aus der Vielzahl von Abgabetypen einen Evaluierungsformelberechnungswert zu berechnen, der ein Ergebnis des Abziehens eines Werts, der durch Multiplikation eines zugehörigen der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte für alle aus der Vielzahl von Hilfsaggregaten 1, 55 mit einer Summe der Funktionswerte für nötige Energiemengen für die Vielzahl von Hilfsaggregaten 1, 55 berechnet wird, von einer Summe von Werten ist, die durch Multiplizieren von Referenzwerten (beispielsweise für die Maschine nötiger Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment) für die Vielzahl von Hilfsaggregaten 1, 55, die mit den auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werten verknüpft sind, mit ihren entsprechenden Funktionswerten für nötige Energiemengen für die Vielzahl von Hilfsaggregaten 1, 55 erhalten werden. Die Maschinensteuervorrichtung 38 kann eine Einrichtung 94, 95 zur Auswahl eines aus der Vielzahl von Abgabetypen umfassen, der den maximalen Evaluierungsformelberechnungswert aufweist, und um entsprechend die Vielzahl von Hilfsaggregaten 1, 55 in einem aus einer Vielzahl von Antriebstypen anzutreiben, die Antriebsmomente zum Antrieb der Vielzahl von Hilfsaggregaten 1, 55 entsprechend dem ausgewählten aus der Vielzahl von Abgabetypen anzeigen.
Demgemäß wird der Abgabetyp aus dem empfangenen Antriebstyp für jedes der Hilfsaggregate berechnet. Der Antriebstyp zeigt den Funktionswert (beispielsweise das nötige Drehmoment) der nötigen Energiemenge, die an jedes der Hilfsaggregate zuzuführen ist, und die Evaluierungsformel wird für jeden der Abgabetypen eingestellt. Zusätzlich wird der Abgabetyp ausgewählt, in dem der Berechnungswert der Evaluierungsformel maximal wird, so dass durch erschöpfendes Evaluieren der Anforderungen von allen Hilfsaggregaten der Antriebstyp ausgewählt werden kann, der einen großen Effekt der Verringerung des Kraftstoffverbrauchs erzeugt, und somit die entsprechenden Hilfsaggregate effizient in dem einzelnen Antriebstyp angetrieben werden können, der in diesem Abgabetyp festgelegt ist. Darüber hinaus wird die Evaluierungsformel aus einer Formel für jeden der Antriebstypen gebildet, wobei die Formel den Wert, der durch Multiplikation des abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment für alle Hilfsaggregate mit der Summe des Funktionswerts der nötigen Energiemenge (beispielsweise des nötigen Drehmoments) für jedes der Hilfsaggregate erhalten wird, von der Summe von Werten abzieht, die durch Multiplikation des Referenzwertes (des für die Maschine nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment) für jedes der Hilfsaggregate mit dem Funktionswert der nötigen Energiemenge für jedes der Hilfsaggregate erhalten wird. Folglich kann bevorzugt der Abgabetyp mit Verwendung einer großen Menge Drehmoment der Maschine ausgewählt werden, wenn der Kraftstoffverbrauch niedrig ist, der nötig ist, um die Summe des Funktionswerts der nötigen Energiemenge (beispielsweise des nötigen Drehmoments) zur Zeit des Antriebs aller Hilfsaggregate abzugeben, wenn also der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogene Wert (beispielsweise der abgeschätzte Kraftstoffverbrauch pro Drehmoment) niedrig ist.
Während die vorliegende Offenbarung mit Bezug auf Ausführungsformen derselben beschrieben wurde, ist zu verstehen, dass die Offenbarung nicht auf die Ausführungsformen und die Aufbauten beschränkt ist. Es ist beabsichtigt, dass die vorliegende Offenbarung verschiedene Modifizierungen und äquivalente Anordnungen abdeckt. Darüber hinaus sind nicht nur die verschiedenen Kombinationen und Aufbauten der Ausführungsformen, sondern alle anderen von den Ansprüchen umfassten Aufbauten und Ausführungsformen von der Erfindung umfasst.
Zusammenfassend leistet die Erfindung Folgendes:
Ein Fahrzeugsteuersystem umfasst eine Maschinensteuervorrichtung 38, eine Hilfssteuervorrichtung 5, 55c, die dazu angepasst ist, ein Hilfsaggregat 1, 55 zu steuern, das durch eine Leistung einer Maschine 4 angetrieben wird, eine Vorrichtung 52, S53, 56R, 92 zum Abschätzen einer Vielzahl von Antriebsmustern zum Steuern des Hilfsaggregats, eine Vorrichtung 56, 56R, S83, S53a, S83a, 63 zum Berechnen eines auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werts, und eine Auswahlrichtung 57, 57R, 63, 64, 93, 94. Die Vorrichtung zur Berechnung des auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werts berechnet auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogene Werte der Maschine, die benötigt werden, um das Hilfsaggregat durch die Maschine anzutreiben, entsprechend der jeweils abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern unter Verwendung von charakteristischen Daten der Maschine. Die Auswahlvorrichtung wählt ein einzelnes Antriebsmuster zum Antrieb des Hilfsaggregats auf der Grundlage der abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern unter Verwendung der berechneten auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte aus.

Claims

Ein Fahrzeugsteuersystem für ein Fahrzeug mit: einer Maschinensteuervorrichtung (38), die dazu angepasst ist, eine Maschine (4) zu steuern; einer Hilfssteuervorrichtung (5, 55c), die dazu angepasst ist, ein Hilfsaggregat (1, 55) zu steuern, das durch die Leistung der Maschine (4) angetrieben wird; einer Einrichtung (52, S53, 56R, 92), die für mindestens entweder die Maschinensteuervorrichtung (38) oder die Hilfssteuervorrichtung (5, 55c) vorgesehen ist, um eine Vielzahl von Antriebsmustern zum Steuern des Hilfsaggregats (1, 55) abzuschätzen, wobei jedes der abgeschätzten Antriebsmuster sowohl eine Antriebsleistung als auch eine Antriebszeit umfasst; einer Einrichtung (56, 56R, S83, S53a, S83a, 63) zur Berechnung eines auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werts, die für die Maschinensteuervorrichtung (38) vorgesehen ist, um auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogene Werte der Maschine (4) zu berechnen, die jeweils ein Verhältnis eines Kraftstoffverbrauchs, der zusätzlich durch die Maschine (4) verbraucht wird, wenn die Maschine (4) das Hilfsaggregat (1, 55) antreibt, zu einer Maschinenleistung ausdrückt, die nötig ist, um das Hilfsaggregat (1, 55) durch die Maschine (4) entsprechend der jeweiligen abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern unter Verwendung von charakteristischen Daten (ECD) der Maschine (4) zu betreiben; und einer Auswahleinrichtung (57, 57R, 63, 64, 93, 94), die für die Maschinensteuervorrichtung (38) vorgesehen ist, um ein einzelnes Antriebsmuster zum Antrieb des Hilfsaggregats (1, 55) auf der Grundlage der abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern unter Verwendung der berechneten auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte auszuwählen.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 1, wobei: die Hilfssteuervorrichtung (5, 55c) eine Referenzwerteinstelleinrichtung (54, S74) umfasst, um Referenzwerte einzustellen, die mit den auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werten der Maschine (4) verknüpft sind; und die Auswahleinrichtung (57, 63, 64) das einzelne Antriebsmuster zum Antrieb des Hilfsaggregats (55) unter Verwendung der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte und der Referenzwerte auswählt.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 2, wobei die Referenzwerteinstelleinrichtung (54, S74) die Referenzwerte unter Verwendung einer Speichermenge der Energie, die von dem Hilfsaggregat (1, 55) abgegeben wird, und eines früheren Fahrzeugzustands, der mit der Energie verknüpft ist, die durch das Hilfsaggregat (1, 55) abgegeben wird, oder eines Umgebungszustands einstellt, der mit der Nutzung der Energie verknüpft ist, die von dem Hilfsaggregat (1, 55) ausgegeben wird.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 3, wobei: die Hilfssteuervorrichtung (5, 55c) eine Einrichtung (51, 51R) zur Berechnung eines für das Hilfsaggregat nötigen Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment umfasst, um einen für das Hilfsaggregat nötigen Kraftstoffverbrauch, der einen Kraftstoffverbrauch pro Energieeinheit ausdrückt, der nötig ist, um die von dem Hilfsaggregat (1, 55) abgegebene Energie zu erzeugen, auf der Grundlage der Speichermenge von Energie, die von dem Hilfsaggregat (1, 55) abgegeben wird, und des früheren Fahrzeugzustands oder des Umgebungszustands zu berechnen; und die Referenzwerteinstelleinrichtung (54, S74) die Referenzwerte der Maschine (4) unter Verwendung des berechneten für das Hilfsaggregat nötigen Kraftstoffverbrauchs und der Eigenschaften des Hilfsaggregats (1, 55) in einem Fall einstellt, in dem das Hilfsaggregat (1, 55) jeweils in der abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern angetrieben wird.
Fahrzeugsteuersystem nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei: die Maschinensteuervorrichtung (38) eine Einrichtung (S55) zur Abschätzung einer notwendigen Energie umfasst, um notwendige Energiemengen abzuschätzen, die die Maschine (4) benötigt, um das Hilfsaggregat (1, 55) in der abgeschätzten Vielzahl von Antriebsmustern anzutreiben; und wenn als ein Ergebnis eines Vergleichs zwischen den Referenzwerten und ihren entsprechenden auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werten einer der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte kleiner als der zugehörige der Referenzwerte ist, wählt die Auswahleinrichtung (57) eines aus der Vielzahl von Antriebsmustern aus, das einen Maximalwert der nötigen Energiemengen umfasst, die von der Einrichtung (S55) zur Abschätzung der nötigen Energie abgeschätzt werden.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 5, wobei die Auswahleinrichtung (57) Folgendes umfasst: eine Einrichtung (S55, S85) zum Erhalt eines Evaluierungsformelberechnungswerts für jedes aus der Vielzahl von Antriebsmustern, indem ein Wert, den man durch Abziehen eines zugehörigen der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte von einem zugehörigen der Referenzwerte erhält, mit einem Funktionswert für eine zugehörige unter den nötigen Energiemengen, die für die Maschine (4) nötig ist; multipliziert wird und eine Einrichtung (S56, S86), um eines aus der Vielzahl von Antriebsmustern auszuwählen, das den maximalen Evaluierungsformelberechnungswert aufweist, und um das ausgewählte aus der Vielzahl von Antriebsmustern als das einzige Antriebsmuster zum Antrieb des Hilfsaggregats (1, 55) zu verwenden.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 6, wobei, wenn das Fahrzeug durch die Maschine (4) beschleunigt wird, die Einrichtung (S53a, S83a) zur Berechnung des auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werts zur Berechnung der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte die auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte so korrigiert, dass der Evaluierungsformelberechnungswert für jedes aus der Vielzahl von Antriebsmustern kleiner wird, bei dem die nötigen Energiemengen größer sind.
Fahrzeugsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, das weiterhin eine Vorhersageeinrichtung (59) aufweist, um einen Zustand der Maschine (4) vorherzusagen, der einen zukünftigen Beschleunigungs-/Verzögerungszustand der Maschine (4) umfasst, wobei die Auswahleinrichtung (57, 57R, 63, 64) das einzelne Antriebsmuster zum Antrieb des Hilfsaggregats (1, 55) auf der Grundlage des vorhergesagten Zustands der Maschine (4) auswählt.
Fahrzeugsteuersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei: das Hilfsaggregat (1, 55) ein erstes Hilfsaggregat (1) umfasst, das durch die Leistung der Maschine (4) angetrieben wird, und ein zweites Hilfsaggregat (55), das durch die Leistung der Maschine (4) angetrieben wird; die Hilfssteuervorrichtung (5, 55c) eine erste Hilfssteuereinrichtung (5) umfasst, um das erste Hilfsaggregat (1) zu steuern, und eine zweite Hilfssteuereinrichtung (55c,) um das zweite Hilfsaggregat (55) zu steuern; und die Auswahleinrichtung (63, 64, 93, 94) jeweils das einzelne Antriebsmuster zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats (1) und das einzelne Antriebsmuster zum Antrieb des zweiten Hilfsaggregats (55) auf der Grundlage der Vielzahl von Antriebsmustern auswählt, die jeweils für die erste Hilfssteuereinrichtung (5) und die zweite Hilfssteuereinrichtung (55c) abgeschätzt sind.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 9, wobei: die Maschinensteuervorrichtung (38) eine Akzeptanzeinrichtung (61) umfasst, um Funktionswerte für nötige Energiemengen, die für die Maschine (4) nötig sind, um das erste Hilfsaggregat (1) in der Vielzahl von Antriebsmustern anzutreiben, von der ersten Hilfsaggregatsteuereinrichtung (5) zu akzeptieren bzw. aufzunehmen und um Funktionswerte für nötige Energiemengen, die für die Maschine (4) nötig sind, um das zweite Hilfsaggregat (55) in der Vielzahl von Antriebsmustern anzutreiben, von der zweiten Hilfsaggregatsteuereinrichtung (55c) zu akzeptieren bzw. aufzunehmen; die Akzeptanzeinrichtung (61) Folgendes empfängt: eine erste Anforderung von der ersten Hilfssteuereinrichtung (5), die eine Vielzahl von Sätzen der Funktionswerte für nötige Energiemengen, um das erste Hilfsaggregat (1) anzutreiben, und Referenzwerte pro Einheitsfunktionswert umfasst, die mit den auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werten verknüpft sind; und eine zweite Anforderung von der zweiten Hilfssteuereinrichtung (55c), die eine Vielzahl von Sätzen der Funktionswerte für nötige Energiemengen, um das zweite Hilfsaggregat (55) anzutreiben, und die Referenzwerte pro Einheitsfunktionswert umfasst; die Auswahleinrichtung (63, 64) eine Vielzahl von Antriebstypen umfasst, die Antriebsmomente zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats (1) und des zweiten Hilfsaggregats (55) anzeigen, und Folgendes umfasst: eine Einrichtung (63, S83) zur Berechnung eines abgeschätzten Kraftstoffverbrauchs pro Drehmoment, um für jeden aus der Vielzahl von Antriebstypen einen zugehörigen der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte zu erhalten, der sich auf einen Unterschied zwischen einem Kraftstoffverbrauch der Maschine (4), wenn die Maschine (4) nach dem Empfang eines zugehörigen der Funktionswerte für nötige Energiemengen der ersten Anforderung und der zweiten Anforderung betrieben wird, und einem Kraftstoffverbrauch der Maschine (4) bezieht, wenn die Maschine (4) ohne Empfang des zugehörigen der Funktionswerte für die nötigen Energiemengen angetrieben wird; und eine Einrichtung (S85) zur Berechnung einer Evaluierungsformel, um einen Evaluierungsformelberechnungswert zu erhalten, indem auf der Grundlage der Referenzwerte und der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte jeweils für das erste Hilfsaggregat (1) und das zweite Hilfsaggregat (55) eine Evaluierungsformel berechnet wird, die als eine Evaluierungsreferenz dient, die sich auf eine Kraftstoffmenge bezieht, die für jeden aus der Vielzahl von Antriebstypen gespart wird; und die Maschinensteuervorrichtung (38) eine Antriebseinrichtung (66, S87) zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats (1) und des zweiten Hilfsaggregats (55) auf der Grundlage eines aus der Vielzahl von Antriebstypen umfasst, der durch die Auswahleinrichtung (63, 64) auf der Grundlage des Evaluierungsformelberechnungswerts für jeden aus der Vielzahl von Antriebstypen gewählt wird.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 9, wobei: die Maschinensteuervorrichtung (38) eine Akzeptanzeinrichtung (61) aufweist, um Funktionswerte für nötige Energiemengen, die für die Maschine (4) nötig sind, um das erste Hilfsaggregat (1) in der Vielzahl von Antriebsmustern anzutreiben, von der ersten Hilfsaggregatsteuereinrichtung (5) zu akzeptieren, und um Funktionswerte für nötige Energiemengen, die für die Maschine (4) nötig sind, um das zweite Hilfsaggregat (55) in der Vielzahl von Antriebsmustern anzutreiben, von der zweiten Hilfsaggregatsteuervorrichtung (55c) zu akzeptieren; die Auswahleinrichtung (63, 64) Antriebsmomente zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats (1) und des zweiten Hilfsaggregats (55) auf der Grundlage der empfangenen Funktionswerte für nötige Energiemengen auswählt; die Maschinensteuervorrichtung (38) eine Antriebseinrichtung (66, S87) zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats (1) und des zweiten Hilfsaggregats (55) auf der Grundlage der ausgewählten Antriebsmomente aufweist; die Einrichtung (63, S83) zur Berechnung des auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werts die auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte, die zum Antreiben der Maschine (4) nötig sind, auf der Grundlage der empfangenen Funktionswerte für nötige Energiemengen unter Verwendung der Eigenschaften der Maschine (4) abschätzt; die Auswahleinrichtung (63, 64) die Antriebsmomente auf der Grundlage der abgeschätzten auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte auswählt; die Auswahleinrichtung (63, 64) die Antriebsdrehmomente, die an das erste Hilfsaggregat (1) und das zweite Hilfsaggregat (55) verteilt werden, auf der Grundlage von Evaluierungsformeln auswählt, die als Evaluierungsreferenzen dienen und die auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte, die von der Einrichtung (S83) zur Berechnung der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte abgeschätzt werden, die Funktionswerte für die nötigen Energiemengen, und Referenzwerte umfassen, die mit den auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werten verknüpft sind, die Referenzkraftstoffverbrauchswerte pro Drehmoment für das erste Hilfsaggregat (1) und das zweite Hilfsaggregat (55) ausdrücken; die Evaluierungsformeln jeweils für das erste Hilfsaggregat (1) und das zweite Hilfsaggregat (55) berechnet werden; jede der Evaluierungsformeln erhalten wird, indem ein Wert, der durch Abziehen eines zugehörigen der auf den Kraftstoffverbrauch bezogenen Werte von einem zugehörigen der Referenzwerte erhalten wird, mit einem zugehörigen der Funktionswerte für die nötigen Energiemengen multipliziert wird; die Auswahleinrichtung (63, 64) einen aus einer Vielzahl von Antriebstypen, die die Antriebsmomente zum Antrieb des ersten Hilfsaggregats (1) und des zweiten Hilfsaggregats (55) anzeigen, der einen Maximalwert der berechneten Evaluierungsformeln aufweist, für sowohl das erste Hilfsaggregat (1) als auch das zweite Hilfsaggregat (55) auswählt; und die Maschine (4) sowohl das erste Hilfsaggregat (1) als auch das zweite Hilfsaggregat (55) entsprechend dem ausgewählten aus der Vielzahl von Antriebstypen antreibt.
Fahrzeugsteuersystem nach Anspruch 9, wobei: das Hilfsaggregat (1, 55) eines aus einer Vielzahl von Hilfsaggregaten (1, 55) ist; die Maschinensteuervorrichtung (38) eine Einrichtung (92) umfasst, um eine Vielzahl von Abgabetypen zu berechnen, die jeweils eine Funktionswertgruppe notwendiger Energiemengen ausdrücken, die eine Kombination von Funktionswerten nötiger Energiemengen ist, die jeweils an alle aus der Vielzahl von Hilfsaggregaten (1, 55) ausgebbar sind, die das erste Hilfsaggregat (1) und das zweite Hilfsaggregat (55) umfassen; die Maschinensteuervorrichtung (38) eine Einrichtung (93) umfasst, um für jeden aus der Vielzahl von Abgabetypen einen Evaluierungsformelberechnungswert zu berechnen, der ein Ergebnis des Abziehens eines Werts, der durch Multiplikation eines zugehörigen der auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werte für alle aus der Vielzahl von Hilfsaggregaten (1, 55) mit einer Summe der Funktionswerte für nötige Energiemengen für die Vielzahl von Hilfsaggregaten (1, 55) berechnet wird, von einer Summe von Werten ist, die durch Multiplizieren von Referenzwerten für die Vielzahl von Hilfsaggregaten (1, 55), die mit den auf die Kraftstoffverbrauchsrate bezogenen Werten verknüpft sind, mit ihren entsprechenden Funktionswerten für nötige Energiemengen für die Vielzahl von Hilfsaggregaten (1, 55) erhalten werden; und die Maschinensteuervorrichtung (38) eine Einrichtung (94, 95) zur Auswahl eines aus der Vielzahl von Abgabetypen umfasst, der den maximalen Evaluierungsformelberechnungswert aufweist, und zum entsprechenden Antreiben der Vielzahl von Hilfsaggregaten (1, 55) in einem aus einer Vielzahl von Antriebstypen, die Antriebsmomente zum Antrieb der Vielzahl von Hilfsaggregaten (1, 55) entsprechend dem ausgewählten aus der Vielzahl von Abgabetypen anzeigen.