JP4957579B2 - 車両用制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用制御装置に関する。

車両に装備される空調装置においては通常、車内の温度調節の際に車外の温度を計測する外気温度センサの計測値を用いて制御をおこなっている。しかし外気温度センサがエンジンからの輻射熱の影響を受けやすい位置に配置されているときには、正確な外気温を得るために補正を行うことが望ましい場合がある。それは例えばエンジンの再始動時である。

エンジンの再始動時においてはエンジン内に新しい空気が入り込みにくい。またエンジンの停止時間が短い場合には、再始動時にエンジンは常温まで冷却していない。したがってエンジンの停止時間が短い場合、再始動時には、新気量が小さい一方エンジンからの輻射熱の影響が強いので、外気温センサの計測値が正確な外気温度を示さなくなる。

例えば下記特許文献１には、エンジンの停止から再始動までの時間を計測して、この情報をもとに外気温センサの計測値を補正する技術が開示されている。

特開平１１−２３３７５号公報

しかし特許文献１の方法では、エンジン停止中も、エンジン停止時間の計測のためにタイマを作動させなければならない。したがってエンジン停止中に暗電流が増加して、その分電力を消費する。しかし真に必要とされることは、エンジンの再始動時にエンジンが十分に冷却されるほどの時間がたったかどうかの情報が得られることのみである。

例えばエンジンの実際の停止時間が３時間だったがエンジンは１時間で十分冷却するといった場合に、特許文献１の手法では３時間ずっとタイマを作動させることとなる。しかしこの場合停止時間が１時間以上となったかどうかのみが必要な情報なのであり、残りの２時間分タイマを作動させることは電力の無駄な消費である。特許文献１を含めて従来技術においては、こうした無駄な電力消費を回避することは考慮されていない。

さらに特許文献１では、停止時間がどれだけならばエンジンが十分冷却するとみなせるかという点についても、単純に所定の値を予め定めておくとしている。しかし例えば登り坂を走行したとか高速で走行したといったように走行負荷が大きい場合とそうでない場合とでは、エンジン停止からエンジンが十分冷却するまでの時間は一般に異なる。したがって走行負荷に応じて、エンジンが十分冷却したと判断できるまでの時間を変更可能とすれば、より優れた制御装置が構成できることが期待される。しかし特許文献１を含めて従来技術においては、こうした点は考慮されていない。

そこで本発明が解決しようとする課題は、上記問題点に鑑み、空調装置のためにエンジンの再始動時に外気温を補正する際に、無駄な電力消費を抑制し、走行負荷の情報を用いてエンジン停止時間が十分に長かったかどうかの判断を適切に行う車両用制御装置を提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記課題を達成するために、本発明に係る車両用制御装置は、外気温度に応じて車両の空調を行う空調部を制御する車両用制御装置であって、エンジン停止後、タイマ作動時間の間作動するタイマと、前記車両の前記外気温度を計測する計測手段と、その計測手段によってエンジン停止時に計測された前記外気温度を記憶する記憶手段と、エンジン再始動時に前記タイマが作動していた場合に、前記エンジン再始動後に前記計測手段によって計測された前記外気温度を、前記記憶手段に記憶された前記エンジン停止時の前記外気温度に補正する補正手段とを備えたことを特徴とする。

これにより本発明に係る車両用制御装置では、エンジン再始動時に計測された外気温度をエンジン停止時間がタイマ作動時間よりも長かった場合にエンジン停止時の外気温度へと補正するが、その際に、エンジン停止時間がタイマ作動時間よりも長かったか否かの情報をタイマを用いて取得し、タイマはタイマ作動時間後はオフとする。したがってエンジン停止時間の情報を得るためにエンジン停止中にずっとタイマを作動させ続けることがない。よって無駄な電力消費が抑制されて外気温が補正できる車両用制御装置が実現できる。

また走行中の走行負荷を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得された前記走行負荷が大きいほど前記タイマ作動時間を長く設定する設定手段とを備えたとしてもい。

これにより走行中の走行負荷を取得して、走行負荷が大きいほどタイマ作動時間を長く設定するので、走行負荷が大きいほどエンジン停止中にエンジンが冷却するのに長い時間がかかることをタイマ作動時間に反映できる。したがって走行負荷に応じて適切に設定されたタイマ作動時間によってエンジン再始動時にエンジンが十分に冷却しているかを精度よく判断できる車両用制御装置が実現できる。

またエンジンの回転数を検出する検出手段を備え、前記タイマは前記車両の走行時に走行時間を計測し、前記取得手段は、前記検出手段によって検出された前記エンジンの回転数と前記タイマによって計測された前記走行時間とから前記走行負荷を算出するとしてもよい。

これによりエンジン回転数と走行時間から走行負荷を算出することができる。したがって精度よく走行負荷を算出して、それにより適切にタイマ作動時間を設定することで、エンジン再始動時にエンジンが十分に冷却しているかを精度よく判断できる車両用制御装置が実現できる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。まず図１は、本発明に係る車両用制御装置１の構成図である。車両用制御装置１は、主にエアコンＥＣＵ２（電子制御装置）、外気温センサ３、エンジン回転数センサ４、空調装置５とからなる。なお本明細書および図面では、外気温度を外気温と省略する場合がある。

空調装置５は、エアコンＥＣＵ２（ＥＣＵ）からの指令によって自動車の車室内の温度を制御する装置である。ＥＣＵ２からの指令は例えば目標温度である。外気温センサ３は例えば車両前部のバンパの下部などに設置されて外気の温度を計測して、計測値をＥＣＵに送る。エンジン回転数センサ４は、車両のエンジンの回転数を計測して、ＥＣＵ２に送る。エンジン回転数センサ４は例えば、エンジンによる駆動で回転するクランクの回転角度を検出するクランク角センサとし、クランク角センサの計測値がＥＣＵ２に送られてエンジン回転数が算出されるとしてもよい。

ＥＣＵ２は、通常のコンピュータの構造を有し、各種演算を実行したり各種指令を発するＣＰＵや、ＣＰＵの作業領域としてのＲＡＭなどを装備するとすればよい。またＥＣＵ２はメモリ２０とタイマ２１とを装備するとする。メモリ２０は例えばフラッシュメモリなどの不揮発性の記憶部とすればよい。タイマ２１は時間を計測する機能を有する。

以上の構成による車両用制御装置１の基本的な機能は以下のとおりである。ＥＣＵ２は、外気温センサ３の計測値に基づいて目標温度などを算出して、それを空調装置５に指令する。空調装置５では、その指令を受けて、適切に車室内の温度を調節する。しかしエンジンを停止し、ある時間後再始動した場合には、外気温センサ３の計測値をそのまま使用せずに、計測値に補正を加える。補正の際に、走行中の走行負荷の情報と、エンジンの停止時間の情報とを用いる。走行負荷の算出のためにエンジン回転数センサ４が使用される。エンジンの停止時間の計測のためにタイマ２１が使用される。以下で詳細を説明する。

本車両用制御装置１で実行される処理手順が図２、３、４に示されている。図２は車両の走行時の処理を示すフローチャートである。図３はエンジン停止時の処理を示すフローチャートである。図４はエンジン再始動時の処理を示すフローチャートである。図２、３、４の処理はＥＣＵ２によって自動的に処理されるとすればよい。まず図２から説明する。

図２の処理手順は走行負荷の算出に関する処理手順である。この処理は車両の走行時に常時、周期的に実行すればよい。ここでは図２のフローチャートが周期をＴとして周期的にＥＣＵ２で処理されるとする。まず手順Ｓ５でエンジン回転数を取得する。この手順ではエンジン回転数センサ４の計測によって得られたエンジン回転数をＥＣＵ２が取得すればよい。

次にＳ１０で、Ｓ５で得られたエンジン回転数が所定の閾値以上か否かを判断する。図２では閾値をＮｅ０としている。エンジン回転数が所定の閾値以上ならば（Ｓ１０：Ｙｅｓ）、Ｓ２０に進み、所定の閾値未満ならば（Ｓ１０：Ｎｏ）、図２の処理を終了する。

Ｓ２０では、エンジン回転数が大きいので走行負荷が大きいとみなして、走行負荷を加算する。本処理における走行負荷は、所定の閾値（Ｎｅ０）以上での走行時間の積算値とする。Ｓ２０では走行負荷の値、つまり積算されてきた走行時間の値に、上述の周期の値Ｔをさらに加算する。図２の処理を実行することにより加算されていく走行負荷の値は例えばメモリ２１に記憶すればよい。

次に図３を説明する。図３のフローチャートは、エンジン停止時に実行される処理である。乗員によって車両のイグニションスイッチがオフ状態とされたら、ＥＣＵ２によって図３のフローが順次処理されるとすればよい。

図３の処理ではまず手順Ｓ３０で、エンジン停止時外気温を計測する。つまりその時点での外気温度を外気温センサ３によって計測し、その計測値をエンジン停止時外気温として、メモリ２０に記憶する。次にＳ４０で走行負荷を取得する。これは図２の処理によって走行中に算出された走行負荷の数値をメモリ２１から呼び出せばよい。

次にＳ５０では、Ｓ４０で取得した走行負荷の数値が所定の閾値以上か否かが判断される。図３ではその閾値をＬ０としている。走行負荷の数値が所定値以上の場合（Ｓ５０：Ｙｅｓ）はＳ６０へ進み、所定値未満の場合（Ｓ５０：Ｎｏ）はＳ７０へ進む。

Ｓ６０ではタイマ作動時間をＴ１と設定し、Ｓ７０ではタイマ作動時間をＴ２と設定する。タイマ作動時間は、後述するようにエンジン停止後にタイマを作動させる時間である。エンジン停止後にエンジンが十分冷却するまでの時間の情報を予め計測する等して得ておき、その値をタイマ作動時間とすればよい。

したがってタイマ作動時間Ｔ１、Ｔ２の値は予め設定しておく。ただし走行負荷が大きいほどエンジン停止後にエンジンが十分に冷却するまでの時間が長いので、Ｔ１の値はＴ２の値よりも大きく設定する。これにより走行負荷の長さによってエンジン停止後にエンジンが十分に冷却するまでの時間が異なることに対応できる。

次にエンジン停止中の処理について説明する。車両用制御装置１においては、エンジン停止中は、エンジン停止から上記タイマ作動時間の間、タイマ２１を作動させる。したがってその間ＥＣＵ２には電力が供給される。タイマ作動時間の値は上述のＳ６０またはＳ７０で設定されている。そしてタイマ作動時間が経過し、かつエンジンが再始動されない状態ならば、タイマ２１を停止する。そしてタイマ２１を停止するとともに、ＥＣＵ２自体をオフとする。これによりＥＣＵ２の電力消費が節減される。

次に図４を説明する。図４のフローチャートは、エンジンの再始動時に実行される処理である。乗員によってイグニションスイッチがオン状態とされたら、ＥＣＵ２によって図４のフローが順次処理されるとすればよい。

図４の処理ではまず手順Ｓ８０で現在の外気温度を計測する。これは外気温センサ３によって計測すればよい。次にＳ９０でエンジンの再始動時にタイマ２１が作動していたか否かが判断される。エンジンの再始動時にタイマ２１が作動していたならば、エンジンの停止時間がタイマ作動時間以下だったことを意味する。

したがってＳ９０での判断処理によって、エンジンの停止時間がタイマ作動時間以下だったか否かの判断がなされる。エンジンの再始動時にタイマ２１が作動していた場合、すなわちエンジンの停止時間がタイマ作動時間以下だった場合（Ｓ９０：Ｙｅｓ）はＳ１００へ進む。エンジンの再始動時にタイマ２１が作動していなかった場合、すなわちエンジンの停止時間がタイマ作動時間より大きかった場合（Ｓ９０：Ｎｏ）はＳ１２０へ進む。

Ｓ１００では、Ｓ８０で計測した現在の外気温計測値がエンジン停止時外気温より大きいか否かが判断される。現在の外気温計測値はＳ８０で得た計測値であり、エンジン停止時外気温は図３のＳ３０で計測し、メモリ２１に記憶しておいた数値である。現在の外気温計測値がエンジン停止時外気温より大きい場合（Ｓ１００：Ｙｅｓ）はＳ１１０へ進み、現在の外気温計測値がエンジン停止時外気温以下の場合（Ｓ１００：Ｎｏ）はＳ１２０へ進む。

Ｓ１１０では外気温度をエンジン停止時外気温へと補正し、Ｓ１２０では現在の外気温度計測値をそのまま外気温度とする。Ｓ９０、Ｓ１００での処理から、Ｓ１１０に進む場合は、エンジンの停止時間がタイマ作動時間以下であり、すなわちエンジン再始動時にエンジンが十分に冷却していないとみなされ、かつ現在の外気温の計測値がエンジン停止時の外気温よりも高い場合である。したがって現在の外気温の計測値はエンジンからの輻射熱の影響で真値よりも高くなっていると判断される。よってＳ１１０では外気温をＳ８０で求めた現在の外気温計測値ではなく、エンジン停止時外気温に補正する。

一方Ｓ１２０に進む場合は、Ｓ９０で否定判断だった場合とＳ１００で否定判断だった場合である。Ｓ９０で否定判断だった場合は、エンジン停止時間がタイマ作動時間より長い場合、すなわちエンジン再始動時にエンジンが十分冷却しているとみなせる場合である。

またＳ１００で否定判断だった場合は、エンジンの停止時間はタイマ作動時間以下だが、外気温計測値はエンジン停止時外気温よりも低くなっている場合である。すなわちエンジン再始動時にエンジンは十分冷却していないとみなされるものの、エンジンの再始動から十分な時間が経過しており、それによって現在の外気温計測値は正確な値であるとみなせる場合である。よってＳ１２０では外気温計測値の補正を行わず、現在の外気温計測値をそのまま外気温として採用する。

Ｓ１３０では、Ｓ１１０またはＳ１２０で得られた外気温に基づいて、車室内の目標温度を達成するための制御指令を空調装置５に発する。以上が図４である。

上記実施例では、Ｓ５０で走行負荷を所定の閾値以上か否かで場合分けをして、それぞれにタイマ作動時間を設定したが、閾値の数は３、４、５など２以上として、走行負荷が大きいほどタイマ作動時間を大きくするように設定してもよい。さらに閾値を設けるといったかたちをとらずに、タイマ作動時間を走行負荷に対する単調非減少関数と設定してもよい。これにより、タイマ設定時間を柔軟に設定できる。

また図２の処理は走行中常時、周期的に実行すればよいが、Ｓ４０で取得する走行負荷の数値は、図２で得られた数値のうちで、エンジン停止前の所定走行時間中の数値に限られるとしてもよい。これによってエンジン停止よりも十分に以前の走行負荷の影響を本発明の処理から除くことができる。したがって本発明に関係する走行負荷の情報のみを得ることができるので、外気温補正がより適切に実行できる。

また上ではＥＣＵ２で走行負荷を計算したが、車両の他のＥＣＵ（例えばエンジンＥＣＵなど）が走行負荷に相当する数値を算出している場合には、その数値を車内通信によってＥＣＵ２で取得してもよい。

なお上記実施例で、外気温センサ３が計測手段を構成する。Ｓ１１０の手順が補正手段を構成する。メモリ２０が記憶手段を構成する。Ｓ４０の手順が取得手段を構成する。Ｓ６０、Ｓ７０の手順が設定手段を構成する。エンジン回転数センサ４が検出手段を構成する。

本発明の実施例における車両用制御装置の構成図。 走行時の処理手順を示すフローチャート。 エンジン停止時の処理手順を示すフローチャート。 エンジン再始動時の処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１ 車両用制御装置
２ エアコンＥＣＵ（ＥＣＵ）
３ 外気温センサ
４ エンジン回転数センサ
５ 空調装置

Claims (3)

1. 外気温度に応じて車両の空調を行う空調部を制御する車両用制御装置であって、
   エンジン停止後、タイマ作動時間の間作動するタイマと、
   前記車両の前記外気温度を計測する計測手段と、
   その計測手段によってエンジン停止時に計測された前記外気温度を記憶する記憶手段と、
   エンジン再始動時に前記タイマが作動していた場合に、前記エンジン再始動後に前記計測手段によって計測された前記外気温度を、前記記憶手段に記憶された前記エンジン停止時の前記外気温度に補正する補正手段とを備えたことを特徴とする車両用制御装置。
2. 走行中の走行負荷を取得する取得手段と、
   前記取得手段によって取得された前記走行負荷が大きいほど前記タイマ作動時間を長く設定する設定手段とを備えた請求項１に記載の車両用制御装置。
3. エンジンの回転数を検出する検出手段を備え、
   前記タイマは前記車両の走行時に走行時間を計測し、
   前記取得手段は、前記検出手段によって検出された前記エンジンの回転数と前記タイマによって計測された前記走行時間とから前記走行負荷を算出する請求項１又は２に記載の車両用制御装置。

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