JP5521343B2 - Vehicle control apparatus and vehicle control method - Google Patents
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Description
本発明は、車両の減速燃料カット時に、エアコンのコンプレッサの回生を行う技術に関する。 The present invention relates to a technique for regenerating a compressor of an air conditioner at the time of deceleration fuel cut of a vehicle.
従来、車両の減速走行時に、車両の減速度を予測し、予測した減速度に基づいて、回生させるエアコンのコンプレッサの稼働割合を制御する技術が知られている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique is known in which vehicle deceleration is predicted during vehicle deceleration, and the operation ratio of a compressor of an air conditioner to be regenerated is controlled based on the predicted deceleration (see Patent Document 1).
しかしながら、従来の技術では、車両の減速度が許容減速度よりも大きくなる場合に、コンプレッサの稼働量を制限して、車両の減速度を調整しているが、減速度が許容減速度よりも小さい場合には、コンプレッサの稼働量、すなわち、回生量を調整していなかった。 However, in the conventional technology, when the deceleration of the vehicle becomes larger than the allowable deceleration, the operation amount of the compressor is limited to adjust the deceleration of the vehicle. However, the deceleration is higher than the allowable deceleration. When it was small, the operating amount of the compressor, that is, the regenerative amount was not adjusted.
本発明による車両の制御装置および車両の制御方法は、車両が減速状態で、かつ、燃料供給が停止状態である減速燃料カット時に、オルタネータおよびエアコンのコンプレッサの回生駆動を行うものであって、車両の減速度が所定の許容減速度よりも小さい場合に、オルタネータによって発電された電力により駆動し、エアコンのコンデンサを冷却する電動ファンを駆動させることを特徴とする。 The vehicle control device and the vehicle control method according to the present invention perform regenerative driving of the alternator and the compressor of the air conditioner when the vehicle is decelerating and when the fuel supply is stopped and the fuel is stopped. When the deceleration of the motor is smaller than a predetermined allowable deceleration, the electric fan that is driven by the power generated by the alternator and cools the condenser of the air conditioner is driven.
本発明によれば、車両の減速度が所定の許容減速度よりも小さい場合に、電動ファンを駆動させることにより、コンデンサを冷却して、エアコンの冷却能力を向上させて、エアコンの回生エネルギーを増加させることができる。 According to the present invention, when the deceleration of the vehicle is smaller than the predetermined allowable deceleration, the condenser is cooled by driving the electric fan, the cooling capacity of the air conditioner is improved, and the regenerative energy of the air conditioner is increased. Can be increased.
図1は、一実施の形態における車両の制御装置の構成を示す図である。オルタネータ2およびコンプレッサ3は、ファンベルト15を介してエンジン1と接続されており、エンジン1の出力の一部を利用して駆動される。オルタネータ2で発電された電力は、モータファン(電動ファン)5の駆動時には、モータファン5に供給され、モータファン5の非駆動時には、バッテリ8に蓄電される。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle control device according to an embodiment. The
コンプレッサ3、コンデンサ(凝縮器)4、および、エバポレータ7は、冷媒配管6によって結合され、エアコンディショナー(空調装置)を構成している。エアコンディショナーの冷熱の生成について簡単に説明しておく。コンプレッサ3によって、吸入、圧縮、吐出された冷媒は、コンデンサ4によって、外気との熱交換によって凝縮液化された後、エバポレータ7で気化される。この時の気化熱によって、周囲の空気が冷却される。
The
コンデンサ4は、車両走行時の走行風により冷却されるとともに、モータファン(電動ファン)5の駆動による送風により冷却される。コンデンサ4が冷却されることにより、エアコンの冷却能力が向上する。モータファン5は、モータファンコントロールユニット(以下、モータファンCU)11からの指令に基づいて、オルタネータ2により発電された電力により駆動する。
The
車速検出部9は、車速を検出して、エンジンコントロールユニット(以下、エンジンCU)13に出力する。加速度検出部10は、加速度を検出して、エンジンCU13に出力する。
The
モータファンCU11およびエアコンコントロールユニット(以下、エアコンCU)12は、エンジンCU13と接続されている。モータファンCU11は、エンジンCU13からの指令に基づいて、モータファン5の駆動を制御する。エアコンCU12は、エンジンCU13からの指令に基づいて、コンプレッサ3の駆動を制御する。
Motor fan CU11 and air conditioner control unit (hereinafter referred to as air conditioner CU) 12 are connected to engine CU13. The motor fan CU11 controls driving of the motor fan 5 based on a command from the engine CU13. The air conditioner CU12 controls the driving of the
エンジンCU13は、エンジン1の制御を含むシステム全体の制御を行う。特に、エンジンCU13は、車両が減速状態であり、かつ、燃料供給が停止している減速燃料カット中に、オルタネータ2の発電量、車速、加速度(減速度)に基づいて、エアコンの回生エネルギーを増加させるために、後述する制御を行う。
The
図2は、減速燃料カット時に行われる処理内容を示すフローチャートである。車両が起動すると、エンジンCU13は、ステップS10の処理を開始する。 FIG. 2 is a flowchart showing the contents of processing performed at the time of deceleration fuel cut. When the vehicle is activated, the engine CU13 starts the process of step S10.
ステップS10では、車両が減速燃料カット中であり、かつ、オルタネータ2およびコンプレッサ3が回生中であるか否かを判定する。車両が減速燃料カット中であり、かつ、オルタネータ2およびコンプレッサ3が回生中であると判定するとステップS20に進み、それ以外の場合には、ステップS10に戻る。
In step S10, it is determined whether the vehicle is decelerating fuel cut and the
ステップS20では、車速V、減速度G、および、オルタネータ2の発電量を検出する。ただし、車速Vは、車速検出部9から入力し、減速度Gは、加速度検出部10から入力する。なお、減速度Gは、減速時の減速度合いを示す値であり、正の値とする。
In step S20, the vehicle speed V, the deceleration G, and the power generation amount of the
ステップS30では、ステップS20で検出した減速度Gが所定の許容減速度G0より小さいか否かを判定する。所定の許容減速度G0は、オルタネータ2およびコンプレッサ3の回生による回生制動時に、減速度が大きくなり過ぎるのを防ぐためのしきい値である。減速度Gが所定の許容減速度G0以上であると判定すると、ステップS130に進む。ステップS130では、エンジン回転速度およびモータファン5の回転速度のうちの少なくとも一方の回転速度を低下させることによって、減速度を小さくする。
In step S30, it is determined whether or not the deceleration G detected in step S20 is smaller than a predetermined allowable deceleration G0. The predetermined allowable deceleration G0 is a threshold value for preventing the deceleration from becoming too large during regenerative braking due to regeneration of the
一方、ステップS30で減速度Gが所定の許容減速度G0より小さいと判定すると、ステップS40に進む。ステップS40では、所定の許容減速度G0と現在の減速度Gとの差(G0−G)を、余裕減速度として算出する。 On the other hand, if it is determined in step S30 that the deceleration G is smaller than the predetermined allowable deceleration G0, the process proceeds to step S40. In step S40, a difference (G0-G) between a predetermined allowable deceleration G0 and the current deceleration G is calculated as a marginal deceleration.
ステップS50では、ステップS20で検出した車速Vが、モータファン5を駆動させることによってコンデンサ4の放熱効果が得られる車速V0より小さいか否かを判定する。
In step S50, it is determined whether or not the vehicle speed V detected in step S20 is smaller than the vehicle speed V0 at which the heat dissipation effect of the
図3は、車速とコンデンサ4の放熱量との関係を示す図である。コンデンサ4の放熱量は、車両走行時の走行風、および、モータファン5の駆動による冷却風の影響が大きい。図3において、斜線領域は、モータファン5の駆動により放熱可能な領域である。コンデンサ4の最大放熱量は、車速によって変わらないが、車速が高くなるほど、コンデンサ4が受ける走行風が大きくなって、走行風による放熱量は多くなる。従って、図3に示すように、車速が高くなるほど、モータファン5の駆動により放熱可能な領域は狭くなる。特に、車速が車速V0以上になると、走行風による放熱量がコンデンサ4の最大放熱量に近くなり、モータファン5の駆動による放熱効果はほとんどなくなる。
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the vehicle speed and the heat dissipation amount of the
ステップS50において、車速Vが車速V0以上であると判定すると、ステップS190に進む。ステップS190では、モータファン5を駆動することによるエアコンの回生エネルギーの増大が見込めないため、車両の減速度が許容減速度G0を超えない範囲で、図示しない変速機の変速比を大きくするシフトダウンを行うことにより、エンジン回転速度を上昇させる。エンジン回転速度を上昇させることにより、オルタネータ2およびコンプレッサ3の回生エネルギーを増大させることができる。
If it is determined in step S50 that the vehicle speed V is equal to or higher than the vehicle speed V0, the process proceeds to step S190. In step S190, since the increase in regenerative energy of the air conditioner by driving the motor fan 5 cannot be expected, a downshift that increases the transmission gear ratio (not shown) within a range where the deceleration of the vehicle does not exceed the allowable deceleration G0. To increase the engine speed. By increasing the engine speed, the regenerative energy of the
一方、ステップS50において、車速Vがモータファン5を駆動させることによってコンデンサ4の放熱効果が得られる車速V0より小さいと判定すると、ステップS60に進む。ステップS60では、ステップS20で検出したオルタネータ2の発電量がオルタネータ2の限界発電量より低いか否かを判定する。オルタネータ2の限界発電量は、エンジン回転速度に応じて異なる値となるため、エンジン回転速度を検出し、検出したエンジン回転速度に基づいて求める。オルタネータ2の発電量が限界発電量より低いと判定すると、ステップS70に進む。
On the other hand, if it is determined in step S50 that the vehicle speed V is lower than the vehicle speed V0 at which the heat dissipation effect of the
モータファン5の駆動量を増加させると、オルタネータ2の回生発電量が増加するため、車両の減速度も増加する。ステップS70では、モータファン5を最大限駆動させた場合の減速度G1を算出する。
When the drive amount of the motor fan 5 is increased, the regenerative power generation amount of the
ステップS80では、ステップS70で算出した減速度G1が所定の許容減速度G0より小さいか否かを判定する。減速度G1が所定の許容減速度G1以上であると判定すると、ステップS140に進む。ステップS140では、モータファン5を最大限駆動させることができないため、車両の減速度がステップS40で算出した余裕減速度(G0−G)以下になる範囲で、モータファン5を駆動させるための指令をモータファンCU11に出力する。この指令に基づいて、モータファンCU11は、モータファン5を駆動する。モータファン5を駆動させることにより、コンデンサ4の放熱量が増加して、エアコンの冷却能力が向上し、エアコンの回生エネルギーが増大する。
In step S80, it is determined whether or not the deceleration G1 calculated in step S70 is smaller than a predetermined allowable deceleration G0. If it is determined that the deceleration G1 is equal to or greater than the predetermined allowable deceleration G1, the process proceeds to step S140. In step S140, since the motor fan 5 cannot be driven to the maximum extent, a command for driving the motor fan 5 within a range where the deceleration of the vehicle is equal to or less than the marginal deceleration (G0-G) calculated in step S40. Is output to the motor fan CU11. Based on this command, the motor fan CU11 drives the motor fan 5. By driving the motor fan 5, the heat radiation amount of the
一方、ステップS80において、減速度G1が所定の許容減速度G1より小さいと判定するとステップS90に進む。ステップS90では、モータファン5を最大限駆動させるための指令をモータファンCU11に出力する。この指令に基づいて、モータファンCU11は、モータファン5を最大限駆動する。続くステップS100では、モータファン5を最大限駆動させた状態での余裕減速度(G0−G1)を算出する。 On the other hand, if it is determined in step S80 that the deceleration G1 is smaller than the predetermined allowable deceleration G1, the process proceeds to step S90. In step S90, a command for driving the motor fan 5 to the maximum extent is output to the motor fan CU11. Based on this command, the motor fan CU11 drives the motor fan 5 to the maximum extent. In the subsequent step S100, a margin deceleration (G0-G1) in a state where the motor fan 5 is driven to the maximum is calculated.
ステップS110では、ステップS100で算出した余裕減速度(G0−G1)に対して上昇可能なエンジン回転速度を算出する。エンジン回転速度を上昇させると、オルタネータ2およびコンプレッサ3の回生量が多くなるため、車両の減速度が大きくなる。ステップS110では、現在のエンジン回転速度N1をN2に上昇させた場合に、減速度が余裕減速度(G0−G1)分だけ大きくなる場合のエンジン回転速度N2を求める。
In step S110, an engine speed that can be increased with respect to the margin deceleration (G0-G1) calculated in step S100 is calculated. When the engine rotation speed is increased, the regeneration amount of the
ステップS120では、図示しない変速機のシフトダウンを行うことにより、ステップS110で求めたエンジン回転速度N2までエンジン回転速度を上昇させる。エンジン回転速度を上昇させることにより、コンプレッサ3の回生量を多くして、エアコンの回生エネルギーを増大させる。
In step S120, the engine speed is increased to the engine speed N2 obtained in step S110 by shifting down a transmission (not shown). By increasing the engine rotation speed, the regenerative amount of the
一方、ステップS60の判定において、ステップS20で検出したオルタネータ2の発電量がオルタネータ2の限界発電量以上であると判定すると、ステップS150に進む。なお、実際には、オルタネータ2の発電量は限界発電量よりも大きくならないため、オルタネータ2の発電量が限界発電量に到達していると判定すると、ステップS150に進む。
On the other hand, if it is determined in step S60 that the power generation amount of the
オルタネータ2の発電量が限界発電量に到達している場合、モータファン5を駆動させても、オルタネータ2の回生発電量を増やすことはできない。そこで、ステップS150では、車両の減速度がステップS40で算出した余裕減速度(G0−G1)を超えない範囲で上昇可能なエンジン回転速度を算出する。
When the power generation amount of the
ステップS160では、図示しない変速機のシフトダウンを行うことにより、ステップS150で求めたエンジン回転速度までエンジン回転速度を上昇させる。エンジン回転速度を上昇させることにより、コンプレッサ3の回生量を多くして、エアコンの回生エネルギーを増大させる。この場合、エンジン回転速度の上昇に伴い、オルタネータ2の限界発電量が上昇する。
In step S160, the engine speed is increased to the engine speed determined in step S150 by shifting down a transmission (not shown). By increasing the engine rotation speed, the regenerative amount of the
ステップS170では、オルタネータ2の発電量が限界発電量より小さいか否かを判定する。オルタネータ2の限界発電量は、上昇後のエンジン回転速度に基づいて求める。オルタネータ2の発電量が限界発電量より小さいと判定すると、ステップS180に進む。ステップS180では、オルタネータ2の限界発電量の上昇分に応じて、モータファン5を駆動させる。モータファン5を駆動させることにより、コンデンサ4の放熱量が増加して、エアコンの冷却能力が向上し、エアコンの回生エネルギーが増大する。
In step S170, it is determined whether the power generation amount of the
一方、ステップS170において、オルタネータ2の発電量が限界発電量以上である(限界発電量に到達している)と判定すると、モータファン5を駆動させずに、ステップS10に戻る。
On the other hand, if it is determined in step S170 that the power generation amount of the
一実施の形態における車両の制御装置によれば、車両の減速燃料カット時に、オルタネータ2およびコンプレッサ3の回生を行うものであって、車両の減速度が所定の許容減速度より小さい場合に、エアコンのコンデンサ4を冷却するためのモータファン5を駆動する。これにより、コンデンサ4の冷却量を増加させて、エアコンの冷却能力を向上させることにより、エアコンの回生エネルギーを増加させることができる。
According to the vehicle control apparatus in the embodiment, when the vehicle decelerates the fuel, the
特に、一実施の形態における車両の制御装置によれば、車両の減速度が所定の許容減速度より小さい場合に、モータファン5を駆動するとともに、車両の減速度が所定の許容減速度を超えない範囲でエンジン回転速度を上昇させる。エンジン回転速度を上昇させることにより、コンプレッサ3の回生量を多くして、エアコンの回生エネルギーをさらに増大させることができる。
In particular, according to the vehicle control apparatus of the embodiment, when the vehicle deceleration is smaller than the predetermined allowable deceleration, the motor fan 5 is driven and the vehicle deceleration exceeds the predetermined allowable deceleration. Increase the engine speed within the specified range. By increasing the engine rotation speed, it is possible to increase the regenerative amount of the
また、車両の減速度が所定の許容減速度より小さい場合に、モータファン5を最大限に駆動させることにより、エアコンの回生エネルギーをさらに増大させることができる。この時、モータファン5を最大限駆動させたときの車両の減速度が所定の許容減速度以上になる場合には、エンジン回転速度は上昇させずに、車両の減速度が所定の許容減速度を超えない範囲内でモータファン5を駆動させるので、許容減速度の範囲内でエアコンの回生エネルギーを増大させることができる。 Further, when the vehicle deceleration is smaller than a predetermined allowable deceleration, the regenerative energy of the air conditioner can be further increased by driving the motor fan 5 to the maximum extent. At this time, if the deceleration of the vehicle when the motor fan 5 is driven to the maximum is greater than or equal to a predetermined allowable deceleration, the engine deceleration is not increased and the vehicle deceleration is a predetermined allowable deceleration. Since the motor fan 5 is driven within a range that does not exceed, the regenerative energy of the air conditioner can be increased within the allowable deceleration range.
また、車速が所定車速V0以上の場合に、モータファン5を駆動させずに、エンジン回転速度を上昇させる。車速がモータファン5を駆動させることによってコンデンサ4の放熱効果が得られる車速V0以上になると、モータファン5を駆動することによるエアコンの回生エネルギーの増大が見込めないため、エンジン回転速度を上昇させることにより、オルタネータ2およびコンプレッサ3の回生エネルギーを増大させることができる。
Further, when the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed V0, the engine rotation speed is increased without driving the motor fan 5. If the vehicle speed exceeds the vehicle speed V0 at which the heat dissipation effect of the
さらに、オルタネータ2の発電量が限界発電量に到達している場合、モータファン5を駆動する前に、エンジン回転速度を上昇させて、オルタネータ2の発電量を限界発電量より低くしてから、モータファン5を駆動させる。オルタネータ2の発電量が限界発電量に到達している場合に、モータファン5を駆動しても、オルタネータ2の回生効率が低下する。従って、エンジン回転速度を上昇させて、オルタネータ2の発電量を限界発電量より低くしてから、モータファン5を駆動することにより、オルタネータ2の回生効率を低下させずに、エアコンの回生エネルギーを増大させることができる。
Furthermore, when the power generation amount 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く、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment and includes various modifications and improvements that can be made within the scope of the technical idea thereof.
1…エンジン
2…オルタネータ
3…コンプレッサ
4…コンデンサ
5…モータファン
9…車速検出部
10…加速度検出部
11…モータファンコントロールユニット
12…エアコンコントロールユニット
13…エンジンコントロールユニット
図2のS30〜S120、S140〜S180…制御手段
図2のS20…減速度検出手段
図2のS70…減速度算出手段
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記オルタネータによって発電された電力により駆動し、エアコンのコンデンサを冷却する電動ファンと、
車両の減速度を求める減速度検出手段と、
前記車両の減速度が所定の許容減速度よりも小さい場合に、前記電動ファンを駆動させる制御手段と、
を備えることを特徴とする車両の制御装置。 A control device for a vehicle that performs regenerative driving of a compressor of an alternator and an air conditioner when the vehicle is decelerated and the fuel supply is stopped when the fuel is decelerated.
An electric fan that is driven by the electric power generated by the alternator and cools the condenser of the air conditioner;
Deceleration detection means for determining the deceleration of the vehicle;
Control means for driving the electric fan when the deceleration of the vehicle is smaller than a predetermined allowable deceleration;
A vehicle control apparatus comprising:
前記制御手段は、前記電動ファン駆動時減速度が前記所定の許容減速度以上の場合には、前記エンジン回転速度は上昇させずに、車両の減速度が前記所定の許容減速度を超えない範囲内で前記電動ファンを駆動させることを特徴とする請求項3に記載の車両の制御装置。 An electric fan driving deceleration calculating means for calculating an electric fan driving deceleration that is a deceleration of the vehicle when the electric fan is driven to the maximum;
When the deceleration at the time of driving the electric fan is greater than or equal to the predetermined allowable deceleration, the control means does not increase the engine speed and the vehicle deceleration does not exceed the predetermined allowable deceleration. The vehicle control device according to claim 3, wherein the electric fan is driven in a vehicle.
前記制御手段は、前記車速検出手段によって検出された車速が所定車速以上の場合に、前記電動ファンを駆動させずに、エンジン回転速度を上昇させることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の車両の制御装置。 It further comprises vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed,
5. The control unit according to claim 1, wherein the control unit increases the engine rotation speed without driving the electric fan when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit is equal to or higher than a predetermined vehicle speed. The vehicle control device according to any one of the preceding claims.
車両の減速度を求め、
求めた車両の減速度が所定の許容減速度よりも小さい場合に、前記オルタネータによって発電された電力により駆動し、エアコンのコンデンサを冷却する電動ファンを駆動させることを特徴とする車両の制御方法。 A vehicle control method for performing regenerative drive of a compressor of an alternator and an air conditioner when a vehicle is decelerating and when a fuel supply is stopped and decelerated fuel is cut.
Find the vehicle deceleration,
A method for controlling a vehicle, comprising: driving an electric fan that is driven by electric power generated by the alternator and cooling a condenser of an air conditioner when the obtained vehicle deceleration is smaller than a predetermined allowable deceleration.
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US20130064685A1 (en) | Method for managing a hybrid compressor of an air-conditioning circuit |
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