JP2017082710A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヒートポンプシステムとエンジンからの排熱を用いた暖房装置を制御するものであって、吹き出し温度の変動を抑制することが可能な車両制御装置を提供する。
【解決手段】制御部１０３は、水温推定部１０１が推定した冷却水温及び充放電推定部１０２が推定した充放電状態の少なくとも一方の変化割合に応じて、エンジンの効率、エンジンの発電駆動力、及びコンプレッサの駆動力の少なくとも一つを調整する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両制御装置に関するものである。

下記特許文献１に記載されているように、車両用の暖房装置の熱源として、電力により熱を発生する電気熱源であるＰＴＣヒータと、ヒータコアを使用したエンジンとを備える車両制御装置が知られている。特許文献１では、バッテリのＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）によって、ＰＴＣヒータとヒータコアのうち、どちらを熱源として使用するかを決定している。具体的には、エンジンの暖気完了前の暖房要求時に、バッテリのＳＯＣが高いのであれば、エンジンの暖気要求の設定を解除した上で、ＰＴＣヒータを熱源として暖房が行われる。バッテリのＳＯＣが低いのであれば、エンジンの暖気要求の設定をした上で、エンジンのヒータコアを熱源として暖房が行われる。

国際公開第２０１２／１７６２８４号

上記従来の技術においてＰＴＣヒータは電力消費量が大きいため、ＰＴＣヒータに代えて、外気より吸熱を行って熱を発生するヒートポンプシステムを用いることを本発明者は検討した。

ヒートポンプシステムは、電力消費量を低減することが可能であるものの、サイクルの状態が変化した場合、例えばコンプレッサ回転数やコンデンサ通過風速が変化した場合において、サイクルが安定するまでに時間がかかる。単純にＰＴＣヒータとヒートポンプシステムとを置換し、上記従来の技術と同様の制御を行うものとすると、吹き出し温度の変動が起こる場合がある。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヒートポンプシステムとエンジンからの排熱を用いた暖房装置を制御するものであって、吹き出し温度の変動を抑制することが可能な車両制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る車両制御装置は、車両走行用の走行駆動力と発電用の発電駆動力とを出力するエンジンの冷却水温を推定する水温推定部（１０１）と、前記発電駆動力に基づいて充電されるとともに、必要に応じて放電するバッテリの充放電状態を推定する充放電推定部（１０２）と、前記バッテリから供給される電力によって駆動するコンプレッサを利用して車室内を暖房するヒートポンプ暖房部と、前記エンジンから排出されるエンジン排熱を利用して前記車室内を暖房する排熱暖房部を制御する制御部（１０３）と、を備えている。前記制御部は、前記水温推定部が推定した冷却水温及び前記充放電推定部が推定した充放電状態の少なくとも一方の変化割合に応じて、前記エンジンの効率、前記エンジンの発電駆動力、及び前記コンプレッサの駆動力の少なくとも一つを調整する。

本発明によれば、冷却水温やＳＯＣの変化割合に基づいて、エンジンの効率や発電駆動力及びコンプレッサの駆動力を調整しているので、空調吹出し温度の変動を抑制することができる。

本発明によれば、ヒートポンプシステムとエンジンからの排熱を用いた暖房装置を制御するものであって、吹き出し温度の変動を抑制することが可能な車両制御装置を提供することができる。

図１は、本発明の実施形態である制御装置が適用される駆動系システムの構成を説明するための図である。 図２は、本発明の実施形態である制御装置が適用される空調系システムの構成を説明するための図である。 図３は、本発明の実施形態である制御装置の機能的な構成を説明するための図である。 図４は、本発明の実施形態である制御装置の制御動作を説明するための制御遷移図である。 図５は、本発明の実施形態である制御装置の制御動作を説明するためのフローチャートである。 図６は、本発明の実施形態である制御装置の制御動作を説明するためのフローチャートである。 図７は、本発明の実施形態である制御装置の制御動作を説明するためのフローチャートである。 図８は、本発明の実施形態である制御装置が適用される空調系システムの変形例を説明するための図である。 図９は、本発明の実施形態である制御装置が適用される空調系システムの変形例を説明するための図である。 図１０は、本発明の実施形態である制御装置が適用される空調系システムの変形例を説明するための図である。

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

図１に示されるように、本発明の実施形態である車両制御装置としての制御装置１０は、駆動系システム１に適用される。駆動系システム１は、制御装置１０と、エンジン１１と、モータジェネレータ１２と、蓄電池１３と、モータジェネレータ１４と、コンプレッサ１５と、を備えている。

エンジン１１及びモータジェネレータ１４は、動力伝達機構に走行駆動力を供給する動力源である。モータジェネレータ１４は、蓄電池１３から供給される電力によって駆動する。モータジェネレータ１４は、状況によってはエンジン１１の駆動力によって発電し、発電した電力は蓄電池１３に蓄えられる。モータジェネレータ１２は、主に発電用に設けられている。モータジェネレータ１２は、エンジン１１の駆動力によって発電し、発電した電力は蓄電池１３に蓄えられる。

コンプレッサ１５は、ヒートポンプを構成するものである。図２に、コンプレッサ１５を含む空調系システム２を示す。図２に示される空調系システム２と、図１に示される駆動系システム１とは、同一の車両に搭載されているものである。

図２に示されるように、空調系システム２は、制御装置１０と、エンジン１１と、冷媒回路１８と、空調装置２０と、を備えている。

エンジン１１及びコンプレッサ１５は、図１に示したものと同一である。空調装置２０は、コンデンサ２１と、ヒータコア２２と、エアミックスドア２３と、エバポレーター２４と、ブロワ２５と、を備えている。

コンデンサ２１は、冷媒回路１８の一部を構成している。冷媒回路１８は、コンデンサ２１と、膨張弁１７と、室外機１６と、コンプレッサ１５と、を備えている。室外機１６で吸熱した冷媒は、コンプレッサ１５に送り込まれ、コンプレッサ１５によって加圧されてコンデンサ２１に送り込まれる。コンデンサ２１において、空調装置２０内を流れる空気と熱交換した冷媒は、膨張弁１７に送り込まれて減圧される。膨張弁１７を通った冷媒は、室外機１６に送り込まれる。

ヒータコア２２は、エンジン１１との間で冷却水を授受するように構成されている。エンジン１１において高温となった冷却水はヒータコア２２に送り込まれる。ヒータコア２２において、空調装置２０内を流れる空気と熱交換した冷却水は、エンジン１１に還流される。エンジン１１からヒータコア２２に向かう冷却流路に温度センサ１１１が設けられている。

空調装置２０内の空気の流れはブロワ２５によって生成される。ブロワ２５によって生成された空気の流れをヒータコア２２及びコンデンサ２１に供給する割合は、エアミックスドア２３によって調整される。

本実施形態では、冷媒回路１８のようなヒートポンプシステムを取り入れることで、電力消費を抑制する暖房システムを提供するものである。制御装置１０は、エンジン１１、コンプレッサ１５、膨張弁１７、ブロワ２５に駆動信号を出力する。制御装置１０は、温度センサ１１１から温度データを取得する。

図３に示されるように、制御装置１０は機能的な構成要素として、水温推定部１０１と、充放電推定部１０２と、制御部１０３と、を備えている。

水温推定部１０１は、車両走行用の走行駆動力と発電用の発電駆動力とを出力するエンジン１１の冷却水温を推定する部分である。水温推定部１０１は、温度センサ１１１から出力される温度データに基づいて、エンジン１１の冷却水温を推定する。充放電推定部１０２は、発電駆動力に基づいて充電されるとともに、必要に応じて放電するバッテリとしての蓄電池１３の充放電状態を推定する部分である。

制御部１０３は、蓄電池１３から供給される電力によって駆動するコンプレッサ１５を利用して車室内を暖房するヒートポンプ暖房部としての冷媒回路１８と、エンジン１１から排出されるエンジン排熱を利用して車室内を暖房する排熱暖房部としてのエンジン１１及びヒータコア２２を制御する部分である。制御部１０３は、水温推定部１０１が推定した冷却水温及び充放電推定部１０２が推定した充放電状態の少なくとも一方の変化割合に応じて、エンジン１１の効率、エンジン１１の発電駆動力、及びコンプレッサ１５の駆動力の少なくとも一つを調整している。

図４に示されるように、本実施形態では、エンジン１１の冷却水温の高低及び蓄電池１３のＳＯＣの高低に基づいた制御をベースとし、エンジン１１の冷却水温の遷移及び蓄電池１３のＳＯＣの遷移に基づいた制御を組み合わせている。

エンジン１１の冷却水温が高い状態であれば、ヒータコア２２における熱が車室内暖房に利用できるので、蓄電池１３のＳＯＣに関わらずコンプレッサ１５は駆動しない。従って、蓄電池１３のＳＯＣが遷移しても、特段制御に変更を加えない。

エンジン１１の冷却水温が低い状態であれば、ヒータコア２２における熱のみでは車室内暖房を賄えないので、ヒートポンプ暖房としての冷媒回路１８を利用する。蓄電池１３のＳＯＣが高ければ、暖房熱源割合としては、コンプレッサ１５の駆動割合を高くし、エンジン１１からの熱供給割合を低くする。蓄電池１３のＳＯＣが低ければ、暖房熱源割合としては、コンプレッサ１５の駆動割合を低くし、エンジン１１からの熱供給割合を高くする。

エンジン１１の冷却水温が低い状態において、蓄電池１３のＳＯＣが高い状態から低い状態に遷移した場合には、コンプレッサ１５の駆動割合を減少させ、エンジン１１の効率を下げて冷却水温度を上昇させるか、エンジン１１の軸出力に基づくモータジェネレータ１２，１４の発電量をアップさせる。

エンジン１１の冷却水温が低い状態において、蓄電池１３のＳＯＣが低い状態から高い状態に遷移した場合には、コンプレッサ１５の駆動割合を増加させ、エンジン１１の効率を上げて冷却水温度を下降させるか、エンジン１１の軸出力に基づくモータジェネレータ１２，１４の発電量をダウンさせる。

蓄電池１３のＳＯＣが高い状態において、エンジン冷却水温が高い状態から低い状態に変化した場合には、コンプレッサ１５の駆動力増を最優先させる。続いて、エンジン１１の効率を下げるか、エンジン１１の軸出力に基づくモータジェネレータ１２，１４の発電量をアップさせる。

蓄電池１３のＳＯＣが高い状態において、エンジン冷却水温が低い状態から高い状態に変化した場合には、エンジン１１の効率を上げるか、エンジン１１の軸出力に基づくモータジェネレータ１２，１４の発電量ダウンを最優先させる。続いて、コンプレッサ１５の駆動力増を実行する。

蓄電池１３のＳＯＣが低い状態において、エンジン冷却水温が高い状態から低い状態に変化した場合には、エンジン１１の効率を下げるか、エンジン１１の軸出力に基づくモータジェネレータ１２，１４の発電量アップを最優先させる。続いて、コンプレッサ１５の駆動力増を実行する。

蓄電池１３のＳＯＣが低い状態において、エンジン冷却水温が低い状態から高い状態に変化した場合には、コンプレッサ１５の駆動力減を最優先させる。続いて、エンジン１１の効率を上げるか、エンジン１１の軸出力に基づくモータジェネレータ１２，１４の発電量をダウンさせる。

続いて、図５を参照しながら、エンジン１１の冷却水温が低い状態の場合の制御装置１０の動作について説明する。ステップＳ１０１では、エンジン冷却水温が閾値水温Ｔｈよりも下回っているか否かを判断する。エンジン冷却水温が閾値水温Ｔｈよりも下回っていればステップＳ１０２の処理に進み、エンジン冷却水温が閾値水温Ｔｈよりも下回っていなければ処理を終了する。

ステップＳ１０２では、ＳＯＣが増加しているか否かを判断する。ＳＯＣが増加していればステップＳ１０３の処理に進み、ＳＯＣが減少していればステップＳ１０８の処理に進む。

ステップＳ１０３では、コンプレッサ１５の駆動力を増加させる制御を実行する。コンプレッサ１５の駆動力を増加させる制御としては、コンプレッサ１５の回転数を上昇させる制御、コンデンサ２１を通過する風速を低下させる制御、膨張弁１７の開度を大きくする制御、のいずれか若しくは組み合わせで実行される。コンデンサ２１を通過する風速を低下させる制御としては、ブロワ２５の風量制御、エアミックスドアの開度制御が選択される。

ステップＳ１０３に続くステップＳ１０４では、発電量制御の実行要否が判断される。発電量制御が実行要に設定されていればステップＳ１０５の処理に進み、発電量制御が実行不要に設定されていればステップＳ１０６の処理に進む。

ステップＳ１０５では、エンジン１１の軸出力に基づいてモータジェネレータ１２，１４において発電される発電量を減少させる。

ステップＳ１０６では、エンジン１１の効率制御実行要否が判断される。エンジン１１の効率制御が実行要に設定されていればステップＳ１０７の処理に進み、効率制御が実行不要に設定されていれば処理を終了する。

ステップＳ１０７では、エンジン１１の効率を上昇させる制御を実行する。エンジン１１の効率を上昇させる制御としては、冷却水の加熱熱量を減少させ正味効率を上げることで冷却損を減少させる。

ステップＳ１０８では、コンプレッサ１５の駆動力を減少させる制御を実行する。コンプレッサ１５の駆動力を減少させる制御としては、コンプレッサ１５の回転数を下降させる制御、コンデンサ２１を通過する風速を上昇させる制御、膨張弁１７の開度を小さくする制御、のいずれか若しくは組み合わせで実行される。コンデンサ２１を通過する風速を上昇させる制御としては、ブロワ２５の風量制御、エアミックスドアの開度制御が選択される。

ステップＳ１０８に続くステップＳ１０９では、発電量制御の実行要否が判断される。発電量制御が実行要に設定されていればステップＳ１１０の処理に進み、発電量制御が実行不要に設定されていればステップＳ１１１の処理に進む。

ステップＳ１１０では、エンジン１１の軸出力に基づいてモータジェネレータ１２，１４において発電される発電量を増加させる。

ステップＳ１１１では、エンジン１１の効率制御実行要否が判断される。エンジン１１の効率制御が実行要に設定されていればステップＳ１１２の処理に進み、効率制御が実行不要に設定されていれば処理を終了する。

ステップＳ１１２では、エンジン１１の効率を下降させる制御を実行する。エンジン１１の効率を下降させる制御としては、冷却水の加熱熱量を増加させ正味効率を下げることで冷却損を増加させる。

続いて、図６及び図７を参照しながら、蓄電池１３のＳＯＣが高い状態及び低い状態における制御装置１０の動作について説明する。ステップＳ２０１では、蓄電池１３のＳＯＣが高閾値Ｓ１よりも高いか否かを判断する。ＳＯＣに基づく蓄電池１３の充電量が高閾値Ｓ１よりも高ければステップＳ２０２の処理に進み、ＳＯＣに基づく蓄電池１３の充電量が高閾値Ｓ１よりも低ければステップＳ２１１の処理に進む。

ステップＳ２０２では、エンジン１１の冷却水温が上昇しているか否かを判断する。冷却水温が上昇していればステップＳ２０３の処理に進み、冷却水温が上昇していなければステップＳ２０７の処理に進む。

ステップＳ２０３では、発電量制御の実行要否が判断される。発電量制御が実行要に設定されていればステップＳ２０４の処理に進み、発電量制御が実行不要に設定されていればステップＳ２０５の処理に進む。

ステップＳ２０４は、エンジン１１の軸出力に基づいてモータジェネレータ１２，１４において発電される発電量を減少させる。

ステップＳ２０５では、エンジン１１の効率制御実行要否が判断される。エンジン１１の効率制御が実行要に設定されていればステップＳ２０６の処理に進み、効率制御が実行不要に設定されていれば処理を終了する。

ステップＳ２０６では、エンジン１１の効率を上昇させる制御を実行する。エンジン１１の効率を上昇させる制御としては、冷却水の加熱熱量を減少させ正味効率を上げることで冷却損を減少させる。

ステップＳ２０７では、コンプレッサ１５の駆動力を増加させる制御を実行する。コンプレッサ１５の駆動力を増加させる制御としては、コンプレッサ１５の回転数を上昇させる制御、コンデンサ２１を通過する風速を低下させる制御、膨張弁１７の開度を大きくする制御、のいずれか若しくは組み合わせで実行される。コンデンサ２１を通過する風速を低下させる制御としては、ブロワ２５の風量制御、エアミックスドアの開度制御が選択される。

図７に進み、ステップＳ２１１では、蓄電池１３のＳＯＣが低閾値Ｓ２よりも低いか否かを判断する。ＳＯＣに基づく蓄電池１３の充電量が低閾値Ｓ２よりも低ければステップＳ２１２の処理に進み、ＳＯＣに基づく蓄電池１３の充電量が低閾値Ｓ２よりも高ければ処理を終了する。

ステップＳ２１２では、エンジン１１の冷却水温が下降しているか否かを判断する。冷却水温が下降していればステップＳ２１３の処理に進み、冷却水温が下降していなければステップＳ２１７の処理に進む。

ステップＳ２１３では、発電量制御の実行要否が判断される。発電量制御が実行要に設定されていればステップＳ２１４の処理に進み、発電量制御が実行不要に設定されていればステップＳ２１５の処理に進む。

ステップＳ２１４では、エンジン１１の軸出力に基づいてモータジェネレータ１２，１４において発電される発電量を増加させる。

ステップＳ２１５では、エンジン１１の効率制御実行要否が判断される。エンジン１１の効率制御が実行要に設定されていればステップＳ２１６の処理に進み、効率制御が実行不要に設定されていれば処理を終了する。

ステップＳ２１６では、エンジン１１の効率を下降させる制御を実行する。エンジン１１の効率を下降させる制御としては、冷却水の加熱熱量を増加させ正味効率を下げることで冷却損を増加させる。

ステップＳ２１７では、コンプレッサ１５の駆動力を増加させる制御を実行する。コンプレッサ１５の駆動力を増加させる制御としては、コンプレッサ１５の回転数を上昇させる制御、コンデンサ２１を通過する風速を低下させる制御、膨張弁１７の開度を大きくする制御、のいずれか若しくは組み合わせで実行される。コンデンサ２１を通過する風速を低下させる制御としては、ブロワ２５の風量制御、エアミックスドアの開度制御が選択される。

本実施形態の制御装置１０は、図８に示されるような空調系システム２Ａにも適用することができる。空調系システム２Ａは、高温高圧冷媒を水冷コンデンサ１９Ａで水に落とす高温水側回路１８２Ａを冷媒回路１８１Ａとは別途設けている。このように、ヒータコア２２と共にヒータコア２１Ａを設けることもできる。ヒータコア２２とヒータコア２１Ａとの配置関係は、どちらが上流側になっても構わない。

本実施形態の制御装置１０は、図９に示されるような空調系システム２Ｂにも適用することができる。空調系システム２Ｂは、高温高圧冷媒を水冷コンデンサ１９Ａで水に落とす高温水側回路１８２Ｂを冷媒回路１８１Ａとは別途設けている。高温水側回路１８２Ｂには、エンジン冷却用熱交換器３０Ｂが設けられている。エンジン冷却用熱交換器３０Ｂを設けずに、エンジン１１に直接冷却水を回しても構わない。また、コンプレッサ１５の駆動力を増加させる手段として、水冷コンデンサ１９Ａに流れる水の流量が減少するように調整してもよい。

図２，８，９を参照しながら説明した室外機１６に代えてチラーを配置するとともに、そのチラーとＬＴラジエータを含む低温水側回路を設けることもできる。

本実施形態の制御装置１０は、図１０に示されるような空調系システム２Ｃにも適用することができる。空調系システム２Ｃは、２段圧縮サイクルの冷媒回路１８Ａを採用しており、高圧側の膨張弁１７Ｂと、低圧側の膨張弁１７Ａと、気液分離器３１Ｃとが設けられている。

上記したように本実施形態の制御部１０３は、水温推定部１０１が推定した冷却水温及び充放電推定部１０２が推定した充放電状態であるＳＯＣの少なくとも一方の変化割合に応じて、エンジン１１の効率、エンジン１１の発電駆動力、及びコンプレッサ１５の駆動力の少なくとも一つを調整している。冷却水温やＳＯＣの変化割合に基づいて、エンジン１１の効率や発電駆動力及びコンプレッサ１５の駆動力を調整しているので、空調吹出し温度の変動を抑制することができる。

上記図４を参照しながら説明したように、制御部１０３は、エンジン排熱が、エンジン排熱のみによって車室内の暖房を賄うことができる高排熱温度帯域にあるか、エンジン排熱のみによっては車室内の暖房を賄うことができない低排熱温度帯域にあるかを判断し、少なくともエンジン排熱が低排熱温度帯域にある場合は、コンプレッサ１５を駆動させている。高排熱温度帯域にあるか低排熱温度帯域にあるかは、エンジン１１の冷却水温に基づいて判断している。エンジン排熱が低排熱温度帯域にある場合に、コンプレッサ１５を駆動させることで、空調吹出し温度を確保することができる。

上記図５のステップＳ１０２，Ｓ１０３，Ｓ１０８において説明したように、制御部１０３は、蓄電池１３の充電量を示すＳＯＣが増加するとコンプレッサ１５の駆動力が増加するように、コンプレッサ１５を制御している。ＳＯＣが高くなり過ぎないように、蓄電池１３からの持ち出し量を上げて、コンプレッサ１５駆動による暖房割合を増加させることができる。

上記図５のステップＳ１０５において説明したように、制御部１０３は、蓄電池１３のＳＯＣが増加するとエンジン１１の発電駆動力が減少するように、エンジン１１を制御している。エンジン１１の軸出力が低下するので、エンジン排熱による暖房割合を低下させることができ、コンプレッサ１５駆動による暖房割合の増加とあわせて暖房能力を一定にすることができる。

上記図５のステップＳ１０７において説明したように、制御部１０３は、エンジン作動時の動作点における効率を推定すると共に、その推定された効率にエンジンを作動させる動作点を決定するものであって、蓄電池１３のＳＯＣが増加するとエンジン１１の効率が上昇するように、エンジン１１を制御している。エンジン１１の効率を上げるとエンジン排熱による暖房割合を低下させることができ、コンプレッサ１５駆動による暖房割合の増加とあわせて暖房能力を一定にすることができる。

上記図５のステップＳ１０８において説明したように、制御部１０３は、蓄電池１３のＳＯＣが減少するとコンプレッサ１５の駆動力が減少するように、コンプレッサ１５を制御している。ＳＯＣが低くなり過ぎないように、蓄電池１３からの持ち出し量を下げて、コンプレッサ１５駆動による暖房割合を減少させることができる。

上記図５のステップＳ１１０において説明したように、制御部１０３は、蓄電池１３の充電量が減少するとエンジン１１の発電駆動力が増加するように、エンジン１１を制御している。エンジン１１の軸出力が上昇するので、エンジン排熱による暖房割合を上昇させることができ、コンプレッサ１５駆動による暖房割合の減少とあわせて暖房能力を一定にすることができる。

上記図５のステップＳ１１２において説明したように、制御部１０３は、エンジン作動時の動作点における効率を推定すると共に、その推定された効率にエンジン１１を作動させる動作点を決定するものであって、蓄電池１３のＳＯＣが減少するとエンジン１１の効率が下降するように、エンジン１１を制御している。エンジン１１の効率を下げるとエンジン排熱による暖房割合を増加させることができ、コンプレッサ１５駆動による暖房割合の減少とあわせて暖房能力を一定にすることができる。

上記図６のステップＳ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２０７において説明したように、制御部１０３は、蓄電池１３のＳＯＣが高閾値Ｓ１よりも高い場合に、エンジン１１の冷却水温が低下するとコンプレッサ１５の駆動力が増加するように、コンプレッサ１５を制御している。ＳＯＣが高くなり過ぎないように、蓄電池１３からの持ち出し量を上げて、コンプレッサ１５駆動による暖房割合を増加させることができる。

上記図６のステップＳ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２０４において説明したように、制御部１０３は、蓄電池１３のＳＯＣが高閾値Ｓ１よりも高い場合に、エンジン１１の冷却水温が上昇するとエンジン１１の発電駆動力が減少するように、エンジン１１を制御している。エンジン１１の軸出力が低下するので、エンジン排熱による暖房割合を低下させることができ、コンプレッサ１５駆動による暖房割合の増加とあわせて暖房能力を一定にすることができる。

上記図６のステップＳ２０６において説明したように、制御部１０３は、エンジン作動時の動作点における効率を推定すると共に、その推定された効率にエンジン１１を作動させる動作点を決定するものであって、蓄電池１３のＳＯＣが高閾値Ｓ１よりも高い場合に、エンジン１１の冷却水温が上昇するとエンジン１１の効率が上昇するように、エンジン１１を制御している。エンジン１１の効率を上げるとエンジン排熱による暖房割合を低下させることができ、コンプレッサ１５駆動による暖房割合の増加とあわせて暖房能力を一定にすることができる。

上記図７のステップＳ２１１，Ｓ２１２ ，Ｓ２１７において説明したように、制御部１０３は、蓄電池１３のＳＯＣが低閾値Ｓ２よりも低い場合に、エンジン１１の冷却水温が上昇するとコンプレッサ１５の駆動力が減少するように、コンプレッサ１５を制御している。ＳＯＣが低くなり過ぎないように、蓄電池１３からの持ち出し量を下げて、コンプレッサ１５駆動による暖房割合を減少させることができる。

上記図７のステップＳ２１３において説明したように、制御部１０３は、蓄電池１３のＳＯＣが低閾値Ｓ２よりも低い場合に、エンジン１１の冷却水温が低下するとエンジン１１の発電駆動力が増加するように、エンジン１１を制御している。エンジン１１の軸出力が上昇するので、エンジン排熱による暖房割合を上昇させることができ、コンプレッサ１５駆動による暖房割合の減少とあわせて暖房能力を一定にすることができる。

上記図７のステップＳ２１６において説明したように、制御部１０３は、エンジン作動時の動作点における効率を推定すると共に、その推定された効率にエンジン１１を作動させる動作点を決定するものであって、蓄電池１３のＳＯＣが低閾値Ｓ２よりも低い場合に、エンジン１１の冷却水温が低下するとエンジン１１の効率が下降するように、エンジン１１を制御している。エンジン１１の効率を下げるとエンジン排熱による暖房割合を増加させることができ、コンプレッサ１５駆動による暖房割合の減少とあわせて暖房能力を一定にすることができる。

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

１０：制御装置
１０１：水温推定部
１０２：充放電推定部
１０３：制御部

Claims (14)

1. 車両制御装置であって、
   車両走行用の走行駆動力と発電用の発電駆動力とを出力するエンジンの冷却水温を推定する水温推定部（１０１）と、
   前記発電駆動力に基づいて充電されるとともに、必要に応じて放電するバッテリの充放電状態を推定する充放電推定部（１０２）と、
   前記バッテリから供給される電力によって駆動するコンプレッサを利用して車室内を暖房するヒートポンプ暖房部と、前記エンジンから排出されるエンジン排熱を利用して前記車室内を暖房する排熱暖房部を制御する制御部（１０３）と、を備え、
   前記制御部は、前記水温推定部が推定した冷却水温及び前記充放電推定部が推定した充放電状態の少なくとも一方の変化割合に応じて、前記エンジンの効率、前記エンジンの発電駆動力、及び前記コンプレッサの駆動力の少なくとも一つを調整する、車両制御装置。
2. 前記制御部は、
   前記エンジン排熱が、前記エンジン排熱のみによって前記車室内の暖房を賄うことができる高排熱温度帯域にあるか、前記エンジン排熱のみによっては前記車室内の暖房を賄うことができない低排熱温度帯域にあるかを判断し、
   少なくとも前記エンジン排熱が前記低排熱温度帯域にある場合は、前記コンプレッサを駆動させる、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記制御部は、前記バッテリの充電量が増加すると前記コンプレッサの駆動力が増加するように、前記コンプレッサを制御する、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
4. 前記制御部は、前記バッテリの充電量が増加すると前記エンジンの発電駆動力が減少するように、前記エンジンを制御する、請求項３に記載の車両制御装置。
5. 前記制御部は、
   前記エンジン作動時の動作点における効率を推定すると共に、その推定された効率に前記エンジンを作動させる動作点を決定するものであって、
   前記バッテリの充電量が増加すると前記エンジンの効率が上昇するように、前記エンジンを制御する、請求項３又は４に記載の車両制御装置。
6. 前記制御部は、前記バッテリの充電量が減少すると前記コンプレッサの駆動力が減少するように、前記コンプレッサを制御する、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
7. 前記制御部は、前記バッテリの充電量が減少すると前記エンジンの発電駆動力が増加するように、前記エンジンを制御する、請求項３に記載の車両制御装置。
8. 前記制御部は、
   前記エンジン作動時の動作点における効率を推定すると共に、その推定された効率に前記エンジンを作動させる動作点を決定するものであって、
   前記バッテリの充電量が減少すると前記エンジンの効率が下降するように、前記エンジンを制御する、請求項６又は７に記載の車両制御装置。
9. 前記制御部は、前記バッテリの充電量が高閾値よりも高い場合に、前記エンジンの冷却水温が低下すると前記コンプレッサの駆動力が増加するように、前記コンプレッサを制御する、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
10. 前記制御部は、前記バッテリの充電量が高閾値よりも高い場合に、前記エンジンの冷却水温が上昇すると前記エンジンの発電駆動力が減少するように、前記エンジンを制御する、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
11. 前記制御部は、
    前記エンジン作動時の動作点における効率を推定すると共に、その推定された効率に前記エンジンを作動させる動作点を決定するものであって、
    前記バッテリの充電量が高閾値よりも高い場合に、前記エンジンの冷却水温が上昇すると前記エンジンの効率が上昇するように、前記エンジンを制御する、請求項９又は１０に記載の車両制御装置。
12. 前記制御部は、前記バッテリの充電量が低閾値よりも低い場合に、前記エンジンの冷却水温が上昇すると前記コンプレッサの駆動力が減少するように、前記コンプレッサを制御する、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
13. 前記制御部は、前記バッテリの充電量が低閾値よりも低い場合に、前記エンジンの冷却水温が低下すると前記エンジンの発電駆動力が増加するように、前記エンジンを制御する、請求項１又は２に記載の車両制御装置。
14. 前記制御部は、
    前記エンジン作動時の動作点における効率を推定すると共に、その推定された効率に前記エンジンを作動させる動作点を決定するものであって、
    前記バッテリの充電量が低閾値よりも低い場合に、前記エンジンの冷却水温が低下すると前記エンジンの効率が下降するように、前記エンジンを制御する、請求項１２又は１３に記載の車両制御装置。

Images