JP2006327423A - Vehicular heating control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの冷却水を利用して車内の暖房を行う車両用暖房制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle heating control device that heats the interior of a vehicle using engine coolant.
従来、車両の走行時に電気モータを補助的に駆動させるとともに、エンジンを最高効率点で運転させることにより、エンジンの燃料消費を抑制するハイブリッド車において、車内の暖房能力の向上が必要な場合に、エンジンの動作点を変更する制御装置が知られている(特許文献1参照)。 Conventionally, in a hybrid vehicle that suppresses fuel consumption of the engine by driving the electric motor auxiliary during driving of the vehicle and operating the engine at the highest efficiency point, when the heating capacity in the vehicle needs to be improved, A control device that changes the operating point of an engine is known (see Patent Document 1).
しかしながら、従来の制御装置では、車内の暖房能力を向上させるために、エンジンの出力を維持した状態で、最高効率点から外れた動作点でエンジンを運転させるので、エンジン効率が低下するという問題が生じる。 However, in the conventional control device, in order to improve the heating capacity in the vehicle, the engine is operated at an operating point deviating from the maximum efficiency point while maintaining the output of the engine. Arise.
本発明による車両用暖房制御装置は、エンジンの冷却水を利用して車内の暖房を行う装置であって、暖房能力を向上させる必要があると判定すると、エンジンを高い効率で運転させるように制御しつつ、エンジンの出力を増大させることを特徴とする。 The vehicle heating control device according to the present invention is a device that heats the interior of the vehicle using engine coolant, and controls the engine to operate with high efficiency when it is determined that the heating capacity needs to be improved. However, the engine output is increased.
本発明による車両用暖房制御装置によれば、暖房能力を向上させる必要があると判定すると、エンジンを高い効率で運転させるように制御しつつ、エンジンの出力を増大させるので、エンジン効率を低下させることなく、暖房能力を向上させることができる。 According to the vehicle heating control apparatus of the present invention, when it is determined that the heating capacity needs to be improved, the engine output is increased while controlling the engine to operate with high efficiency, so that the engine efficiency is decreased. Without being able to improve the heating capacity.
以下では、一実施の形態における車両用暖房制御装置をハイブリッド車に適用した例を挙げて説明する。図1は、一実施の形態における車両用暖房制御装置を搭載したハイブリッド車の全体構成図である。このハイブリッド車は、車両の走行駆動源として、エンジン1と、モータジェネレータ2とを備えており、エンジン1およびモータジェネレータ2のうち、少なくとも一方の駆動力がトランスミッション4を介して、左右の駆動輪7a,7bに伝達されて走行する。
Hereinafter, an example in which the vehicle heating control device according to the embodiment is applied to a hybrid vehicle will be described. FIG. 1 is an overall configuration diagram of a hybrid vehicle equipped with a vehicle heating control apparatus according to an embodiment. This hybrid vehicle includes an
モータジェネレータ2には、インバータ5を介して、バッテリ6から電力が供給される。なお、モータジェネレータ2は、車両の減速時に、回生運転を行うことにより、発電を行うことができる。モータジェネレータ3は、エンジン1と連結されており、エンジン1を動力源として発電機とする機能するとともに、エンジン1を始動させるための始動用モータとしても機能するモータジェネレータである。モータジェネレータ2およびモータジェネレータ3によって発電された電力は、インバータ5を介して、バッテリ6に供給される。
Electric power is supplied from the
車内温度センサ11は、車室内の温度Tinを検出する。外気温センサ12は、車室外の温度Tambを検出する。冷却水温センサ13は、エンジン冷却水の温度Twを検出する。各センサ11〜13によって検出された温度は、コントローラ10に送信される。
The vehicle interior temperature sensor 11 detects the temperature Tin in the vehicle interior. The outside
暖房装置15は、エンジンの冷却水を利用して車内の暖房を行う。すなわち、エンジン1によって加熱されたエンジン冷却水をヒータコアに供給し、車内に吹き出す空気とヒータコアとの間で熱交換を行うことにより、暖かい風を車内に吹き出している。
The
コントローラ10は、車両に要求される出力パワーに基づいて、エンジン1の目標トルクおよび目標回転数を設定するとともに、モータジェネレータ2のトルク指令値を設定する。コントローラ10の図示しないメモリには、エンジン1を効率の高い状態で運転するための動作点を定めた高効率動作点マップが格納されている。図2は、高効率動作点マップの一例を示す図である。横軸は、エンジン1の目標回転数を示しており、縦軸は、エンジン1の目標出力トルクを示している。例えば、エンジン1の出力パワーP1に対応する高効率動作点はA1であり、目標回転数はN1、目標トルクはT1、エンジン放熱量はQ1となる。また、出力パワーP2に対応する高効率動作点はA2であり、目標回転数はN1、目標トルクはT2、エンジン放熱量はQ2となる。エンジン1の効率は、エンジン1の動作点が図2の矢印Y1の向きにいくほど、高くなる。また、エンジン1の放熱量は、エンジン1の動作点が図2の矢印Y2の向きにいくほど大きくなる。
The
一実施の形態における車両用暖房制御装置では、暖房装置15の暖房能力を向上させる必要があると判定すると、エンジン1が高効率動作点で運転するように制御しつつ、エンジン1の出力を増大させる。エンジン1の出力を増大させることにより、エンジン1の放熱量が増加し、エンジン冷却水の温度が上昇するので、暖房装置15の暖房能力を向上させることができる。
In the vehicle heating control apparatus according to the embodiment, when it is determined that the heating capacity of the
図3は、一実施の形態における車両用暖房制御装置で行われる処理内容を示すフローチャートである。ユーザが暖房を入れるために、暖房装置15のスイッチを操作すると、コントローラ10は、ステップS10の処理を開始する。ステップS10〜ステップS30の処理は、暖房装置15の暖房能力を向上させる必要があるか否かを判定する処理である。
FIG. 3 is a flowchart showing the contents of processing performed by the vehicle heating control apparatus according to the embodiment. When the user operates the switch of the
ステップS10では、車内温度センサ11によって検出される車室内の温度Tinが、暖房装置15に設定されている温度Tsetより低いか否かを判定する。温度Tsetは、ユーザが設定することができる。車内温度センサ11によって検出される車室内の温度Tinが設定温度Tset以上であると判定すると、ステップS70に進み、設定温度Tsetより低いと判定すると、ステップS20に進む。
In step S <b> 10, it is determined whether or not the vehicle interior temperature Tin detected by the vehicle interior temperature sensor 11 is lower than the temperature Tset set in the
ステップS20では、外気温センサ12によって検出される車室外の温度Tambが所定温度T1(例えば、0℃)より低いか否かを判定する。外気温センサ12によって検出される車室外の温度Tambが所定温度T1以上であると判定するとステップS70に進み、所定温度T1より低いと判定すると、ステップS30に進む。
In step S20, it is determined whether or not the temperature Tamb outside the passenger compartment detected by the outside
ステップS30では、冷却水温センサ13によって検出されるエンジン冷却水の温度Twが所定温度T2(例えば、70℃)より低いか否かを判定する。冷却水温センサ13によって検出されるエンジン冷却水の温度Twが所定温度T2以上であると判定するとステップS70に進み、所定温度T2より低いと判定すると、ステップS40に進む。
In step S30, it is determined whether or not the temperature Tw of the engine coolant detected by the
ステップS40では、バッテリ6の目標SOC(State Of Charge)を所定のSOC(例えば、70%)に上昇させる。バッテリ6の目標SOCが上昇すると、モータジェネレータ3によって発電を行って、バッテリを充電するために、エンジン1の出力が大きくなる。ここでは、エンジンを高効率動作点で運転させる状態を継続したまま、エンジン1の出力を大きくする。
In step S40, the target SOC (State Of Charge) of the
例えば、バッテリ6の目標SOCを上昇させる前におけるエンジン1の動作点が、エンジン1の目標回転数N1、目標トルクT1、エンジン1からの放熱量Q1の動作点A1の場合には、高効率動作点マップ上の動作点であって、かつ、エンジン1の出力が大きくなる動作点A2に変更する。これにより、エンジン1の出力がP1からP2に増加して、モータジェネレータ3による発電量が増加するので、バッテリ6のSOCを上昇させることができる。また、エンジン1の動作点を高効率動作点マップ上で変更するので、エンジンの効率が悪化することもない。なお、バッテリ6の目標SOCを上昇させた後のエンジン1の動作点は、高効率動作点マップ上において、バッテリ6を充電するために必要な発電量に基づいて、増加すべきエンジン出力に応じて決定される。
For example, when the operating point of the
ステップS40に続くステップS50では、バッテリ6の目標SOCを上昇前の目標SOCに戻す条件が成立したか否かを判定する。ここでは、以下の(1)〜(5)の条件のうち、いずれか1つの条件が成立した時に、バッテリ6の目標SOCを上昇前の目標SOCに戻す条件が成立したと判定する。
(1)車室内の温度Tinが設定温度Tset以上となる
(2)車室外の温度Tambが所定温度T1以上となる
(3)エンジン冷却水の温度Twが所定温度T2以上となる
(4)バッテリ6のSOCが所定のSOC(例えば、70%)に到達する
(5)暖房装置15のオフ操作が行われる
In step S50 following step S40, it is determined whether a condition for returning the target SOC of the
(1) The temperature Tin in the passenger compartment becomes equal to or higher than the set temperature Tset (2) The temperature Tamb outside the passenger compartment becomes equal to or higher than the predetermined temperature T1 (3) The temperature Tw of engine cooling water becomes equal to or higher than the predetermined temperature T2 (4)
上記(1)〜(5)の条件のうち、いずれか1つの条件が成立したと判定すると、ステップS60に進み、(1)〜(5)のいずれの条件も成立していないと判定すると、ステップS50で待機する。ステップS60では、バッテリ6の目標SOCを上昇前の目標SOCに戻して、ステップS10に戻る。
If it is determined that any one of the above conditions (1) to (5) is satisfied, the process proceeds to step S60, and if any of the conditions (1) to (5) is determined to be not satisfied, Wait in step S50. In step S60, the target SOC of the
一方、ステップS70では、バッテリ6の目標SOCを通常制御時の目標SOCのままとする。すなわち、車室内の温度Tinが設定温度Tset以上である場合、車室外の温度Tambが所定温度T1以上である場合、または、エンジン冷却水の温度Twが所定温度T2以上である場合には、エンジン冷却水の温度を上昇させなくても、暖房装置15によって、充分な暖房を行うことができると判断して、バッテリ6の目標SOCを通常制御時の目標SOCのままとする。
On the other hand, in step S70, the target SOC of the
一実施の形態における車両用暖房制御装置は、エンジンの冷却水を利用して車内の暖房を行うシステムにおいて、暖房装置の能力を向上させる必要があると判定すると、エンジン1が高効率動作点で運転するように制御しつつ、エンジン1の出力を増大させる。エンジン1の出力を増大させることにより、エンジン1の放熱量が増加して、エンジンの冷却水の温度が上昇するので、暖房能力を向上させることができる。また、エンジン1の出力を増大させる際に、エンジン1が高効率動作点で運転するように、エンジン1の動作点を変更するので、エンジン1の効率が悪化するのを抑制することができる。さらに、暖房能力を向上させる制御に際し、既存の高効率動作点マップを使用するので、暖房制御用の高効率動作点マップを新たに導入する必要もない。
When the vehicle heating control device in one embodiment determines that it is necessary to improve the capacity of the heating device in a system that heats the interior of the vehicle using engine coolant, the
一実施の形態における車両用暖房制御装置では、暖房装置の能力を向上させる必要があると判定すると、バッテリ6の目標SOCを上昇させるようにした。すなわち、バッテリ6の目標SOCを上昇させることにより、発電機として機能するモータジェネレータ3の発電量を増大させるために、エンジン1の出力が増大するようにした。これにより、エンジン1の出力の増加分は、モータジェネレータ3の発電量を増大させるために用いられるので、エンジン1の出力が増加することによって車両挙動に影響が出るのを防ぐことができる。
In the vehicle heating control apparatus according to the embodiment, when it is determined that the capacity of the heating apparatus needs to be improved, the target SOC of the
一実施の形態における車両用暖房制御装置では、車室内の温度Tinが設定温度Tsetより低く、車室外の温度Tambが所定温度T1より低く、かつ、エンジン冷却水の温度Twが所定温度T2より低い場合に、暖房装置15の暖房能力を向上させる必要があると判定した。これにより、暖房能力を向上させる必要があるか否かを的確に判断することができるので、暖房能力を向上させる必要がない場合にまで、エンジン1の出力が増大するのを防ぐことができる。
In the vehicle heating control apparatus according to the embodiment, the temperature Tin in the passenger compartment is lower than the set temperature Tset, the temperature Tamb outside the passenger compartment is lower than the predetermined temperature T1, and the temperature Tw of the engine coolant is lower than the predetermined temperature T2. In this case, it is determined that the heating capacity of the
本発明は、上述した一実施の形態に限定されることはない。例えば、上述した一実施の形態では、車両用暖房制御装置をハイブリッド車に適用した例を挙げて説明したが、エンジンを走行駆動源とするガソリン車に適用することもできる。ただし、エンジンの出力が増大した時に、車両挙動に影響が出ない方法を採用することが好ましい。 The present invention is not limited to the embodiment described above. For example, in the above-described embodiment, an example in which the vehicle heating control device is applied to a hybrid vehicle has been described. However, the embodiment can also be applied to a gasoline vehicle using an engine as a travel drive source. However, it is preferable to employ a method that does not affect the vehicle behavior when the engine output increases.
また、暖房能力を向上させる必要があると判定した場合に、バッテリ6の目標SOCを上昇させることにより、エンジン1の出力を増大させて、エンジン冷却水を上昇させるようにしたが、バッテリ6の目標SOCを上昇させる方法以外の方法によって、エンジン1の出力を増大させるようにしてもよい。ただし、エンジン1の出力が増大した時に、車両挙動に影響が出ない方法を採用することが好ましい。
Further, when it is determined that the heating capacity needs to be improved, the target SOC of the
エンジン1を高い効率で運転させるための高効率動作点マップの一例を図2に挙げて説明したが、高効率動作点マップは、図2に示すものに限られることはなく、エンジン1を高い効率で運転させるための動作点を定めたものであればよい。
An example of the high-efficiency operating point map for operating the
上述した一実施の形態では、車室内の温度Tinが設定温度Tsetより低く、車室外の温度Tambが所定温度T1より低く、かつ、エンジン冷却水の温度Twが所定温度T2より低い場合に、暖房装置15の暖房能力を向上させる必要があると判定した。しかし、エンジン冷却水の温度Twが所定温度T2より低い場合に、暖房能力を向上させる必要があると判定してもよいし、車室外の温度Tambが所定温度T1より低く、かつ、エンジン冷却水の温度Twが所定温度T2より低い場合に、暖房能力を向上させる必要があると判定してもよい。また、暖房装置15の暖房能力を向上させる必要があるか否かの判断を他のパラメータに基づいて行うこともできる。
In the embodiment described above, heating is performed when the temperature Tin in the vehicle interior is lower than the set temperature Tset, the temperature Tamb outside the vehicle interior is lower than the predetermined temperature T1, and the temperature Tw of the engine coolant is lower than the predetermined temperature T2. It was determined that the heating capacity of the
なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。 Note that the present invention is not limited to the configurations in the above-described embodiments as long as the characteristic functions of the present invention are not impaired.
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、コントローラ10が判定手段およびエンジン制御手段を、車内温度センサ11が車内温度検出手段を、外気温センサ12が外気温検出手段を、冷却水温センサ13が冷却水温検出手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。
The correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of the embodiment is as follows. That is, the
1…エンジン、2…モータジェネレータ、3…モータジェネレータ、4…トランスミッション、5…インバータ、6…バッテリ、7a,7b…車輪、10…コントローラ、11…車内温度センサ、12…外気温センサ、13…冷却水温センサ、15…暖房装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
暖房能力を向上させる必要があるか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって、暖房能力を向上させる必要があると判定されると、エンジンを高い効率で運転させるように制御しつつ、エンジンの出力を増大させるエンジン制御手段とを備えることを特徴とする車両用暖房制御装置。 In a vehicle heating control device that heats the interior of a vehicle using engine coolant,
Determination means for determining whether or not the heating capacity needs to be improved;
When the determination means determines that the heating capacity needs to be improved, the vehicle includes engine control means for increasing the output of the engine while controlling the engine to operate with high efficiency. Heating control device.
エンジンを高い効率で運転させるための高効率動作点を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記エンジン制御手段は、前記判定手段によって、暖房能力を向上させる必要があると判定されると、前記記憶手段に記憶されている高効率動作点でエンジンが運転するように制御しつつ、エンジンの出力を増大させることを特徴とする車両用暖房制御装置。 The vehicle heating control device according to claim 1,
A storage means for storing a high-efficiency operating point for operating the engine with high efficiency;
When it is determined by the determination means that the heating capacity needs to be improved, the engine control means controls the engine to operate at a high efficiency operating point stored in the storage means. A heating control apparatus for a vehicle characterized by increasing an output.
この車両用暖房制御装置は、車両の走行駆動源として、エンジンとモータとを備えたハイブリッド車に設けられて使用されるものであって、
前記判定手段によって、暖房能力を向上させる必要があると判定されると、バッテリの目標充電率を上昇させる目標充電率変更手段をさらに備え、
前記エンジン制御手段は、前記目標充電率変更手段によってバッテリの目標充電率が上昇させられると、エンジンを動力源として発電する発電手段の発電量を増やして、バッテリの充電率を高くするために、エンジンの出力を増大させることを特徴とする車両用暖房制御装置。 In the heating control apparatus for vehicles according to claim 1 or 2,
This vehicle heating control device is provided and used in a hybrid vehicle including an engine and a motor as a driving drive source of the vehicle,
When it is determined by the determining means that the heating capacity needs to be improved, the determining means further comprises target charging rate changing means for increasing the target charging rate of the battery,
When the target charging rate of the battery is increased by the target charging rate changing unit, the engine control unit increases the power generation amount of the power generation unit that generates power using the engine as a power source to increase the charging rate of the battery. A heating control apparatus for a vehicle, wherein the output of the engine is increased.
エンジンの冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段をさらに備え、
前記判定手段は、前記冷却水温検出手段によって検出される冷却水温が所定の水温より低い場合に、暖房能力を向上させる必要があると判定することを特徴とする車両用暖房制御装置。 In the heating control apparatus for vehicles in any one of Claims 1-3,
A cooling water temperature detecting means for detecting the temperature of the engine cooling water;
The vehicle heating control apparatus according to claim 1, wherein the determination unit determines that the heating capacity needs to be improved when the cooling water temperature detected by the cooling water temperature detection unit is lower than a predetermined water temperature.
エンジンの冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段と、
車室外の温度を検出する外気温検出手段とをさらに備え、
前記判定手段は、前記外気温検出手段によって検出される外気温が所定の温度より低く、かつ、前記冷却水温検出手段によって検出される冷却水温が所定の水温より低い場合に、暖房能力を向上させる必要があると判定することを特徴とする車両用暖房制御装置。 In the heating control apparatus for vehicles in any one of Claims 1-3,
Cooling water temperature detecting means for detecting the temperature of the engine cooling water;
An outside air temperature detecting means for detecting the temperature outside the passenger compartment,
The determining means improves heating capacity when the outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is lower than a predetermined temperature and the cooling water temperature detected by the cooling water temperature detecting means is lower than a predetermined water temperature. A vehicle heating control apparatus characterized by determining that it is necessary.
エンジンの冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段と、
車室外の温度を検出する外気温検出手段と、
車室内の温度を検出する車内温度検出手段とをさらに備え、
前記判定手段は、前記車内温度検出手段によって検出される車内温度が第1の所定温度より低く、前記外気温検出手段によって検出される外気温が第2の所定温度より低く、かつ、前記冷却水温検出手段によって検出される冷却水温が所定の水温より低い場合に、暖房能力を向上させる必要があると判定することを特徴とする車両用暖房制御装置。 In the heating control apparatus for vehicles in any one of Claims 1-3,
Cooling water temperature detecting means for detecting the temperature of the engine cooling water;
An outside air temperature detecting means for detecting the temperature outside the passenger compartment;
A vehicle interior temperature detecting means for detecting the temperature in the vehicle interior;
The determination means has an in-vehicle temperature detected by the in-vehicle temperature detecting means lower than a first predetermined temperature, an outside air temperature detected by the outside air temperature detecting means is lower than a second predetermined temperature, and the cooling water temperature. A vehicle heating control device that determines that the heating capacity needs to be improved when the cooling water temperature detected by the detecting means is lower than a predetermined water temperature.
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