JP7067850B2 - Vehicle control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両に原動機として搭載されている内燃機関、及び車室内を空調するエアコンディショナの制御を司る制御装置に関する。 The present invention relates to an internal combustion engine mounted as a prime mover in a vehicle and a control device for controlling an air conditioner for air-conditioning a vehicle interior.
車両の室内の温度調節のために働くエアコンディショナは、内燃機関からエンジントルクの伝達を受けて回転するコンプレッサにより気体の冷媒を圧縮し、その圧縮した冷媒をコンデンサにおいて放熱させ液体化した後、エバポレータに導いて気化させ、室内の空気と熱交換するものである。内燃機関と冷媒圧縮用のコンプレッサとの間には、両者を断接するマグネットクラッチが介在しており、エアコンディショナの作動時に当該クラッチを締結してコンプレッサを稼働させる。エアコンディショナの非作動時には当該クラッチを開放し、コンプレッサの稼働を停止させる(下記特許文献1を参照)。 The air conditioner, which works to control the temperature inside the vehicle, compresses the gaseous refrigerant with a compressor that rotates by receiving engine torque transmitted from the internal combustion engine, dissipates the compressed refrigerant in the condenser, and liquefies it. It is guided to an evaporator to vaporize and exchange heat with the air in the room. A magnet clutch that connects and disconnects the internal combustion engine and the compressor for compressing the refrigerant is interposed, and the clutch is engaged when the air conditioner is operated to operate the compressor. When the air conditioner is not operating, the clutch is released to stop the operation of the compressor (see Patent Document 1 below).
車両の走行中、運転者がアクセルペダルを踏まずに車両の減速を要求しているとき、車両が持つ運動エネルギを回収して効率及び燃費性能の向上を図ることが考えられる。例えば、冷媒圧縮用コンプレッサを可変容量型のものとし、並びにエバポレータに蓄冷剤を付設しておき、車両の減速時にコンプレッサによる冷媒の吐出容量を敢えて増大させ、発生した冷熱を蓄冷剤に蓄えて、後の空調に利用することが試みられている(下記特許文献2を参照)。尤も、可変容量型コンプレッサを採用しかつエバポレータに蓄冷剤を付設することによるコスト増を招く点は否めない。
When the driver requests deceleration of the vehicle without depressing the accelerator pedal while the vehicle is running, it is conceivable to recover the kinetic energy of the vehicle to improve efficiency and fuel efficiency. For example, the compressor for compressing the refrigerant is of a variable capacity type, and a cold storage agent is attached to the evaporator, the discharge capacity of the refrigerant by the compressor is intentionally increased when the vehicle is decelerated, and the generated cold heat is stored in the cold storage agent. Attempts have been made to use it for later air conditioning (see
車両の減速時の回生を、蓄冷剤を用いず、内燃機関とコンプレッサとを繋ぐクラッチの断接切換のみによって行おうとすると、クラッチを締結したままコンプレッサを稼働させ続ける時間が長くなった場合に、エバポレータの温度が極端に低くなって、車室内に吹き出す空気の温度を適温に保つことが難しくなる。 If you try to regenerate the vehicle during deceleration only by switching the engagement and disengagement of the clutch that connects the internal combustion engine and the compressor without using a cold storage agent, if the compressor continues to operate with the clutch engaged for a long time, The temperature of the evaporator becomes extremely low, and it becomes difficult to keep the temperature of the air blown into the vehicle interior at an appropriate temperature.
本発明は、運転者がアクセルペダルを踏んでいない減速走行時の制御に改良を加えて実用燃費を改善することを所期の目的とする。 An object of the present invention is to improve the control during deceleration running when the driver does not depress the accelerator pedal to improve the practical fuel consumption.
本発明では、車両の走行中に運転者によるアクセルペダルの踏込量が0または0に近い閾値以下であることを必要条件として、内燃機関の気筒への燃料供給を一時中断する燃料カットを実行し、また、車室内を空調するエアコンディショナのエバポレータ若しくはその近傍の温度が稼働条件温度以上に上昇したとき、内燃機関と冷媒圧縮用コンプレッサとの間に介在するクラッチを締結して内燃機関の出力するエンジントルクの少なくとも一部をコンプレッサに供給し当該コンプレッサを稼働させるとともに、エバポレータ若しくはその近傍の温度が前記稼働条件温度よりも低いカット条件温度以下に低下したとき、同クラッチを切断してエンジントルクをコンプレッサに供給せず当該コンプレッサの稼働を停止させるものであり、車両の走行中に燃料カットを実行しており、車速若しくはエンジン回転数が所定値以上に高く、かつ直近にコンプレッサの稼働を停止した時点から所定時間が経過している場合における前記稼働条件温度と前記カット条件温度との差分を、そうでない場合における差分よりも小さく設定する車両の制御装置を構成した。 In the present invention, a fuel cut is executed in which the fuel supply to the cylinder of the internal combustion engine is temporarily interrupted on the condition that the amount of depression of the accelerator pedal by the driver is 0 or less than the threshold value close to 0 while the vehicle is running. Also, when the temperature of the evaporator of the air conditioner that air-conditions the passenger compartment or its vicinity rises above the operating condition temperature, a clutch interposed between the internal combustion engine and the compressor for compressing the refrigerant is engaged to output the internal combustion engine. When at least a part of the engine torque is supplied to the compressor to operate the compressor and the temperature of the evaporator or its vicinity drops below the cut condition temperature lower than the operating condition temperature, the clutch is disengaged and the engine torque is applied. The operation of the compressor is stopped without supplying the engine to the compressor, the fuel is cut while the vehicle is running, the vehicle speed or engine speed is higher than a predetermined value, and the operation of the compressor is stopped most recently. A vehicle control device is configured in which the difference between the operating condition temperature and the cut condition temperature when a predetermined time has elapsed has been set to be smaller than the difference when the predetermined time has not passed.
本発明によれば、運転者がアクセルペダルを踏んでいない減速走行時の制御に改良を加えて実用燃費を改善することができる。 According to the present invention, it is possible to improve the control during deceleration running when the driver does not depress the accelerator pedal to improve the practical fuel consumption.
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図1に、車両に原動機として搭載される内燃機関100の概要を示す。車両用内燃機関100は、例えば火花点火式の4ストロークエンジンであり、複数の気筒1(図1には、そのうち一つを図示する)を具備している。各気筒1の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ11を設けている。また、各気筒1の燃焼室の天井部に、点火プラグ12を取り付けてある。点火プラグ12は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子を有するイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of an
吸気を供給するための吸気通路3は、外部から空気を取り入れて各気筒1の吸気ポートへと導く。吸気通路3上には、エアクリーナ31、電子スロットルバルブ32、サージタンク33、吸気マニホルド34を、上流からこの順序に配置している。
The
排気を排出するための排気通路4は、気筒1内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒1の排気ポートから外部へと導く。この排気通路4上には、排気マニホルド42及び排気浄化用の三元触媒41を配置している。
The
排気ガス再循環(Exhaust Gas Recirculation)装置2は、排気通路4を流れる排気の一部を吸気通路3に還流させて吸気に混交する、いわゆる高圧ループEGRを実現するものである。
The exhaust
図2に、車両が備える駆動系のトランスミッションの例を示す。このトランスミッションは、トルクコンバータ7及び自動変速機8、9を備えてなる。自動変速機8、9の構成要素としては、例えば、既知の遊星歯車機構を利用した前後進切換装置8、及び無段変速機の一種であるベルト式連続可変変速機構(Continuously Variable Transmission)9を採用できる。
FIG. 2 shows an example of a drive system transmission provided in a vehicle. This transmission includes a
内燃機関100が出力するエンジントルクは、内燃機関100の出力軸であるクランクシャフトからトルクコンバータ7の入力側のポンプインペラ71に入力され、出力側のタービンランナ72に伝達される。タービンランナ72の回転は、前後進切換装置8を介してCVT9の駆動軸94に伝わり、CVT9における変速を経て従動軸95を回転させる。従動軸95の回転は、出力ギア101に伝達される。出力ギア101は、デファレンシャル装置のリングギア102と噛合し、デファレンシャル装置を介して車軸103、及び車軸103に取り付けられた駆動輪を回転させる。
The engine torque output by the
トルクコンバータ7は、ロックアップ機構を備える。ロックアップ機構は、この分野では既知のもので、トルクコンバータ7の入力側と出力側とを相対回転不能に締結するロックアップクラッチ73と、ロックアップクラッチ73を断接切換駆動するための作動液圧(油圧)を制御するロックアップソレノイドバルブ(図示せず)とを要素とする。ロックアップソレノイドバルブは、制御信号tを受けてその開度を変化させる流量制御弁である。
The
CVT9を搭載した車両においては、車速がある程度以上(例えば、車速が10km/h以上、またはエンジン回転数が1200rpm以上)である場合、ほぼ常時トルクコンバータ7をロックアップする。車速がそれ以下(例えば、5km/hないし8km/h以下)となれば、トルクコンバータ7のロックアップを解除する。ロックアップ時、トルクコンバータ7の出力側回転数の入力側回転数に対する比である速度比は1となる。非ロックアップ時には、トルクコンバータ7の速度比が、駆動状態に応じて1よりも小さくなったり大きくなったりする。
In a vehicle equipped with the CVT 9, when the vehicle speed is at least a certain level (for example, the vehicle speed is 10 km / h or more, or the engine speed is 1200 rpm or more), the
図3に、車両の室内の空調を行うエアコンディショナ5の構成を示す。エアコンディショナ5は、冷媒を圧縮し高圧化するコンプレッサ51と、圧縮された高圧冷媒を放熱させて液化させるコンデンサ52と、コンデンサ52を強制的に空冷するためのコンデンサファン53と、液化しなかった気体の冷媒を液化した冷媒から分離するレシーバ54と、液化した冷媒を噴出させるエキスパンションバルブ55と、噴出して気化した冷媒を受け入れ室内の空気と熱交換させるエバポレータ56と、高温化した内燃機関100の冷却水を受け入れ室内の空気と熱交換させるヒータコア59と、室内の空気を吸引しエバポレータ56に向けて吐出してその空気を再び室内に送り込むブロワファン57と、ブロワファン57から吐出されエバポレータ56を通り抜けた空気をどの程度ヒータコア59に吹き当てるかを調節するエアミックスダンパ50とを要素に含む。コンプレッサ51、コンデンサ52、レシーバ54、エキスパンションバルブ55及びエバポレータ56は、ループする冷媒流路により接続してある。
FIG. 3 shows the configuration of the
コンプレッサ51は、内燃機関100に付随する補機の一種であり、内燃機関100の出力軸であるクランクシャフトからエンジントルクの伝達を受けて回転駆動され、冷媒を圧縮する。内燃機関100のクランクシャフトとコンプレッサ51との間には、両者の接続を断接切換可能なマグネットクラッチ6が介在する。内燃機関100に従動するコンプレッサ51の回転数は、エンジン回転数に比例する。
The
コンデンサ52は、車両のエンジンルームにおける走行風が当たる部位に配置しており、コンデンサファン53を回転させているか否かにかかわらず、車両の走行中にエンジンルームに吹き込む走行風により冷却される。コンデンサ52の背後には、内燃機関100の冷却水を放熱させるラジエータ7が控えている。ラジエータ7もまた、走行風により冷却される。
The
コンデンサファン53は、内燃機関100の冷却水を放熱させるラジエータ7を強制的に空冷するためのラジエータファンをも兼ねている。コンデンサファン兼ラジエータファン53は、ラジエータ7の背後に位置し、前方から空気を吸引して後方に吐出することで、コンデンサ52及びラジエータ7をともに冷却する。
The
ブロワファン57から吐出された空気は、エバポレータ56を通過する際に、冷媒から冷熱を得(冷媒に熱を奪われ)て低温化する。同時に、当該空気に含まれていた水蒸気が凝縮してエバポレータ56に付着し、湿度が低下する。エバポレータ56は、夏期に室内の温度を低下させる冷房のためだけでなく、冬季に室内の湿度を低下させて車両の窓ガラスの曇りを低減する役割をも担う。
When the air discharged from the
エアミックスダンパ50は、エバポレータ56を通過した空気のうち、ヒータコア59を通過して室内に向かう空気の量と、ヒータコア59を迂回して室内に向かう空気の量との割合を調節する。このエアミックスダンパ50により、室内に吹き出す風の温度を調整することが可能である。
The
本実施形態の車両の制御装置たる電子制御装置(Electronic Control Unit)0は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。なお、ECU0は、複数基のECUまたはコントローラがCAN(Controller Area Network)等の電気通信回線を介して相互に通信可能に接続されてなるものであることがある。
The electronic control unit (Electronic Control Unit) 0, which is a vehicle control device of the present embodiment, is a microcomputer system having a processor, a memory, an input interface, an output interface, and the like. The
ECU0の入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号a、内燃機関100のクランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサから出力されるクランク角信号b、運転者によるアクセルペダルの踏込量をアクセル開度(いわば、内燃機関100に対して要求されるエンジン負荷率)として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号c、吸気通路3(特に、サージタンク33)内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号d、内燃機関100の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される冷却水温信号e、排気通路4を流れる排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサから出力される空燃比信号f、エバポレータ56若しくはその近傍(エバポレータ56の下流であることがある)の温度を検出する温度センサから出力されるエバポレータ温信号g、エアコンディショナ5のコンデンサ52から流下する(コンデンサの下流52かつエキスパンションバルブ55の上流の)冷媒の圧力を検出する冷媒圧センサから出力される冷媒圧信号h等が入力される。
The input interface of
ECU0の出力インタフェースからは、イグナイタ13に対して点火信号i、インジェクタ11に対して燃料噴射信号j、スロットルバルブ32に対して開度操作信号k、EGR装置2のEGRバルブに対して開度操作信号l、マグネットクラッチ6に通電する電気回路上のスイッチに対してクラッチ締結信号o、ロックアップクラッチ73の断接切換用のロックアップソレノイドバルブに対して開度操作信号t、前後進切換装置8のフォワードブレーキまたはリバースクラッチの断接切換用のソレノイドバルブに対して開度操作信号u、CVT9に対して変速比制御信号v等を出力する。
From the output interface of
ECU0のプロセッサは、メモリに格納しているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関100の運転を制御する。ECU0は、内燃機関100の運転制御に必要な各種情報a、b、c、d、e、f、g、hを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数や吸気圧等を知得するとともに、気筒1に充填される吸気量(または、新気量)に見合った要求燃料噴射量、燃料噴射タイミング(一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む)、燃料噴射圧、混合気への点火タイミング、要求EGR率(または、EGR量)、エアコンディショナ5のコンプレッサ51の稼働のON/OFF、トルクコンバータ7のロックアップを行うか否か、CVT9の変速比等といった各種運転パラメータを決定する。ECU0は、運転パラメータに対応した各種制御信号i、j、k、l、o、t、u、vを出力インタフェースを介して印加する。
The processor of
ECU0は、車両の運転状況に応じて、気筒1への燃料供給を一時中断する燃料カットを実行する。即ち、ECU0は、所定の燃料カット条件が成立したときに、インジェクタ11からの燃料噴射を停止する。ECU0は、少なくとも、運転者によるアクセルペダルの踏込量が0または0に近い閾値以下となり、内燃機関100の温度(冷却水温)が所定以上に高く、トルクコンバータ7をロックアップしており、なおかつ車速若しくはエンジン回転数が燃料カット許可回転数以上に高いことを以て、燃料カット条件が成立したものと判断する。
The
その後、ECU0は、所定の燃料カット終了条件が成立したときに、燃料カットから復帰することとして、インジェクタ11からの燃料噴射を再開する。ECU0は、アクセルペダルの踏込量が閾値を上回った、トルクコンバータ7のロックアップを解除した、車速若しくはエンジン回転数が燃料カット復帰回転数まで低下した、等のうち何れかを以て、燃料カット終了条件が成立したものと判断する。
After that, when the predetermined fuel cut end condition is satisfied, the
また、ECU0は、所定のアイドルストップ条件が成立したときに、内燃機関100のアイドル回転を停止させるアイドルストップを実行することができる。ECU0は、ブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧が閾値以上であり(ブレーキペダルが踏まれた)、内燃機関100の温度が所定以上に高く、車載のバッテリの充電量または端子電圧が所定以上に高く、シフトレンジが走行レンジであり、車両が所在している路面の勾配の絶対値が所定以下であり、ブレーキブースタが蓄えている負圧の大きさが閾値以上であり、前回のアイドルストップ終了からある車速(例えば、10km/h)以上まで加速した経歴があり、かつ現在の車速がある車速(例えば、9km/h)以下である、等といった諸条件がおしなべて成立したことを以て、アイドルストップ条件が成立したものと判断する。
Further, the
アイドルストップ条件の成立後、所定のアイドルストップ終了条件が成立したときには、内燃機関100を再始動する。ECU0は、ブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧が0または0に近い閾値未満となった(ブレーキペダルが踏まれなくなった)、逆にブレーキペダルの踏込量またはマスタシリンダ圧がさらに増大した(ブレーキペダルがさらに強く踏み込まれた)、アクセル開度が増大した(アクセルペダルが踏まれた)、ブレーキブースタが蓄えている負圧の大きさが閾値未満に低下した、アイドルストップ状態で所定時間(例えば、3分)が経過した、等のうち何れかを以て、アイドルストップ終了条件が成立したものと判断する。
After the idle stop condition is satisfied, when the predetermined idle stop end condition is satisfied, the
停止した内燃機関100を始動(アイドリングストップからの復帰だけでなく、冷間始動をも含む)するに際して、ECU0は、電動機(スタータまたはISG(Integrated Starter Generator)。図示せず)によりクランクシャフトを回転させるクランキングを行う。クランキングは、内燃機関100が初爆から連爆へと至り、エンジン回転数が完爆判定値を超えたときに、完爆したものと見なして終了する。クランキングの終了条件となる完爆判定値は、内燃機関100の温度等に応じて上下し得る。具体的には、内燃機関100の冷却水温が低いほど高く設定する。
When starting the stopped internal combustion engine 100 (including not only the return from the idling stop but also the cold start), the
本実施形態のECU0は、エアコンディショナ5を作動させる旨の指令が車両の運転者を含む搭乗者によって与えられ、コンプレッサ51を稼働させて冷媒の圧縮を実行するべき状況において、マグネットクラッチ6を締結し、内燃機関100のクランクシャフトとコンプレッサ51とを接続する。これにより、内燃機関100の出力するエンジントルクがコンプレッサ51に供給され、コンプレッサ51が回転してコンプレッサ51による冷媒の吐出量及び吐出圧力が増大する。エアコンディショナ5を作動させる旨の指令は、例えば、搭乗者がコックピット内に設けられたエアコンスイッチを手指でONに操作することを通じて行われる。コンプレッサ51を稼働させるべき状況とは、典型的には、エバポレータ56若しくはその近傍の温度が所要の稼働条件温度以上に上昇したときである。
In the
そして、コンプレッサ51の稼働を停止するべき状況では、マグネットクラッチ6の締結を解除して、内燃機関100のクランクシャフトとコンプレッサ51とを切り離す。これにより、内燃機関100の出力するエンジントルクがコンプレッサ51に供給されなくなり、コンプレッサ51の回転が停止して冷媒を圧縮しなくなる。即ち、マグネットクラッチ6を締結している状態と比較して、コンプレッサ51の出力がカットされる、つまりはコンプレッサ51による冷媒の吐出量及び吐出圧力が減少する。コンプレッサ51の稼働を停止するべき状況とは、典型的には、エバポレータ56若しくはその近傍の温度が所要のカット条件温度以下に低下したときである。エバポレータ56若しくはその近傍の温度が既に十分に低いならば、コンプレッサ51の出力をカットしても、エアコンディショナ5の冷房性能が必要十分に確保される。通常、カット条件温度は、稼働条件温度よりも低位の値である。
Then, in a situation where the operation of the
因みに、ECU0は、コンプレッサ51を稼働させるとき、目下燃料カット中またはアイドルストップ中でなければ、コンプレッサ51を稼働させないときと比較して、同じアクセルペダルの踏込量に対するスロットルバルブ32の開度をより大きく拡大し、気筒1に充填される吸気量及び燃料噴射量を増量する。これにより、内燃機関100の出力するエンジントルクを増大させて、コンプレッサ51が消費するエンジントルクを補う。
Incidentally, when the
しかして、図4に示すように、本実施形態のECU0は、運転者がアクセルペダルを踏んでいない車両の減速走行時において(ステップS1)、現在燃料カットを実行しており(ステップS2)、車速若しくはエンジン回転数が所定値以上に高く(ステップS3)、なおかつ直近にコンプレッサ51の稼働を停止した時点から所定時間が経過している(ステップS4)場合、上記の稼働条件温度とカット条件温度との差分(ヒステリシス、または不感帯)を、そうでない場合における稼働条件温度とカット条件温度との差分よりも小さく設定する(ステップS5)。
As shown in FIG. 4, the
具体的には、上述のステップS1ないしS4の何れかの条件が成立していなければ、稼働条件温度をカット条件温度よりも例えば3℃高い値に定める(ステップS6)のに対し、ステップS1ないしS4の条件がおしなべて成立していれば、稼働条件温度をカット条件温度よりも例えば1℃だけ高い値に定める(ステップS5)。換言すれば、ステップS1ないしS4の条件が成立した場合、稼働条件温度を、そうでない場合の稼働条件温度よりも引き下げる。 Specifically, if any of the conditions of steps S1 to S4 described above is not satisfied, the operating condition temperature is set to a value, for example, 3 ° C. higher than the cut condition temperature (step S6), whereas the operating condition temperature is set to a value of 3 ° C. higher than that of the cut condition temperature (step S6). If all the conditions of S4 are satisfied, the operating condition temperature is set to a value higher than the cut condition temperature by, for example, 1 ° C. (step S5). In other words, when the conditions of steps S1 to S4 are satisfied, the operating condition temperature is lowered from the operating condition temperature when the conditions are not satisfied.
図5は、車両の減速走行時、燃料カットを実行している最中における、コンプレッサ51の稼働/停止の切り替わり(クラッチ6の締結/切断の切り替わり)、並びにエバポレータ56の温度の変動の推移を表したものである。図5中、矩形波様の実線MAは、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも3℃高い値に設定したときのコンプレッサ51の稼働/停止の切り替わりの模様であり、矩形波様の破線MBは、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも1℃高い値に設定したときのコンプレッサ51の稼働/停止の切り替わりの模様である。また、正弦波様の実線TAは、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも3℃高い値に設定したときのエバポレータ56の温度、正弦波様の破線TBは、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも1℃高い値に設定したときのエバポレータ56の温度である。
FIG. 5 shows changes in the operation / stop of the compressor 51 (switching of engagement / disengagement of the clutch 6) and the temperature fluctuation of the
稼働条件温度をカット条件温度Fよりも3℃高い値から1℃だけ高い値に変更し、稼働条件温度とカット条件温度との差分を縮小すると、コンプレッサ51の稼働/停止の切り替わりの頻度が増加し、その周期が短くなる。同時に、エバポレータ56の温度の振幅が小さくなるとともに、エバポレータ56の平均温度が低下する。
When the operating condition temperature is changed from a
図5中、矩形波様の実線Eは、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも1℃だけ高い値に変更することで、燃料カット中のコンプレッサ51の累積の稼働時間をより長く延ばすことができるか否かを表している。例えば、図5中に示す時点0において燃料カット条件が成立し、時点t1において燃料カット終了条件が成立した、即ち時点0から時点t1までの間燃料カットを実行したと仮定すると、その燃料カット期間中に占めるコンプレッサ51の稼働時間の割合は、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも1℃高い値とした場合の方が、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも3℃高い値とした場合よりも大きくなる。つまり、車両の減速走行時に、車両が持つ運動エネルギを用いて、燃料を消費せずにより長い時間コンプレッサ51を稼働させ、エバポレータ56に冷熱を蓄えることが可能となる。矩形波様の実線Eが「有利」の側に振れているのは、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも1℃高い値に設定することが効率面でより有利に働くことを意味している。
In FIG. 5, the square wave-like solid line E can prolong the cumulative operating time of the
翻って、図5中に示す時点t2において燃料カット終了条件が成立した、即ち時点0から時点t2までの間燃料カットを実行したと仮定すると、その燃料カット期間中に占めるコンプレッサ51の稼働時間の割合は、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも3℃高い値とした場合の方が、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも1℃高い値とした場合よりも大きくなる。矩形波様の実線Eが「不利」の側に振れているのは、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも1℃高い値に設定することが効率面でより不利に働くことを意味している。
On the other hand, assuming that the fuel cut end condition is satisfied at the time point t2 shown in FIG. 5, that is, the fuel cut is executed from the
無論、図5中に示す時点t0までに燃料カット終了条件が成立した、即ち極短期間の燃料カットを実行したがその間コンプレッサ51を稼働することがなかったならば、稼働条件温度の設定如何による「有利」「不利」は生じ得ず、「引き分け」である。
Of course, if the fuel cut end condition is satisfied by the time point t0 shown in FIG. 5, that is, if the fuel cut is executed for a very short period of time but the
このように、燃料カットが終了する時点に応じて、稼働条件温度の設定変更による有利/不利が変わってくるのであるが、総体的に見て、矩形波様の実線Eが「有利」に振れている区間と、「不利」に振れている区間とでは、前者の方が長い。故に、燃料カットの終了時点は、「有利」な区間内に収まる確率が高い。さらに、燃料カットを実行開始してから時点t3が経過するまでの間は、基本的に「有利」である。そして、市街地実路走行において、大部分の減速が時点t3以内で終了し、燃料カットが時点t3を超えて継続することは多くない。従って、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも1℃高い値に設定することにより、燃料カット中により長い時間コンプレッサ51を稼働させて、車両の運動エネルギを冷熱の形で効率的に回収することができるのである。
In this way, the advantages / disadvantages of changing the operating condition temperature setting change depending on the time when the fuel cut ends, but overall, the square wave-like solid line E swings "advantageously". The former is longer in the section where the fuel is and the section where the fuel is "disadvantageous". Therefore, at the end of the fuel cut, there is a high probability that it will fall within the "advantageous" section. Further, it is basically "advantageous" from the start of executing the fuel cut until the time point t3 elapses. And, in the actual road driving in the city, most of the deceleration ends within the time point t3, and the fuel cut does not often continue beyond the time point t3. Therefore, by setting the operating condition temperature to a value 1 ° C. higher than the cut condition temperature F, the
加えて、既に述べた通り、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも1℃高い値に設定した場合、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも3℃高い値に設定した場合と比較して、燃料カット中のエバポレータ56の平均温度が低下する。車両の減速走行時、燃料カット終了条件が成立して燃料カットを終了した後は、大抵は車速が0まで減速して停車するに至る。停車中は、内燃機関100のアイドルストップを実行することが多い。減速走行時の燃料カット中にコンプレッサ51を稼働させて冷熱をエバポレータ56に予め蓄えておけば、アイドルストップにより内燃機関100及びコンプレッサ51が停止したままとなっていても、必要十分な空調(特に、冷房)性能を確保でき、車室内の居住性を悪化させることなくアイドルストップの期間を延長することが可能となる。アイドルストップ期間を延長できれば、当然燃費性能の向上に資する。
In addition, as already mentioned, when the operating condition temperature is set to a value 1 ° C. higher than the cut condition temperature F, compared with the case where the operating condition temperature is set to a
なお、ステップS3にて、現在の車速若しくはエンジン回転数が所定値以上に高いことを条件としているのは、クラッチ6の締結または切断に起因して車体にショック(サージ)が生じる懸念を回避し、並びにクラッチ6の締結または切断に伴い発生する騒音(クラッチ6自体から、またはマグネットクラッチ6に通電する電気回路上のリレースイッチから発するカチカチという作動音)を車両の走行音によってマスキングする意図である。
In step S3, the condition that the current vehicle speed or engine speed is higher than a predetermined value is to avoid the concern that a shock (surge) may occur in the vehicle body due to the engagement or disconnection of the
また、ステップS4にて、最後にコンプレッサ51の稼働を停止した時点から既に所定時間が経過していることを条件としているのは、クラッチ6の締結及び切断の頻度を適度に抑制するためである。過度に高い頻度でクラッチ6の締結と切断とが繰り返されると、クラッチ6が損耗しその寿命が短命化する可能性があり、また騒音の発生によるNV(Noise and Vibration)性能の低下も無視できない。
Further, in step S4, the condition that the predetermined time has already passed since the last stop of the operation of the
本実施形態では、車両の走行中に運転者によるアクセルペダルの踏込量が0または0に近い閾値以下であることを必要条件として、内燃機関100の気筒1への燃料供給を一時中断する燃料カットを実行し、また、車室内を空調するエアコンディショナ5のエバポレータ56若しくはその近傍の温度が稼働条件温度以上に上昇したとき、内燃機関100と冷媒圧縮用コンプレッサ51との間に介在するクラッチ6を締結して内燃機関100の出力するエンジントルクの少なくとも一部をコンプレッサ51に供給し当該コンプレッサ51を稼働させるとともに、エバポレータ56若しくはその近傍の温度が前記稼働条件温度よりも低いカット条件温度以下に低下したとき、同クラッチ6を切断してエンジントルクをコンプレッサ51に供給せず当該コンプレッサ51の稼働を停止させるものであり、車両の走行中に燃料カットを実行しており、車速若しくはエンジン回転数が所定値以上に高く、かつ直近にコンプレッサ51の稼働を停止した時点から所定時間が経過している場合における前記稼働条件温度と前記カット条件温度との差分を、そうでない場合における差分よりも小さく設定する車両の制御装置0を構成した。
In the present embodiment, the fuel supply to the cylinder 1 of the
本実施形態によれば、運転者がアクセルペダルを踏んでいない減速走行時、車両が持つ運動エネルギを用いて、燃料を消費せずにより長い時間コンプレッサ51を稼働させて、エバポレータ56に冷熱を蓄えることができる。その蓄えた冷熱は、後の車室内の空調に利用することができる。ひいては、コンプレッサ51の稼働のために燃料を消費する量を削減することが可能となり、実用燃費の良化に貢献し得る。
According to the present embodiment, when the driver is decelerating without depressing the accelerator pedal, the
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、内燃機関100と冷媒圧縮用コンプレッサ51とを繋ぐクラッチ6は、マグネットクラッチには限定されない。クラッチ6は、作動液圧(油圧)により駆動されて内燃機関とコンプレッサ51との間を断接切換する態様のものであっても構わない。
The present invention is not limited to the embodiment described in detail above. For example, the clutch 6 that connects the
ステップS1ないしS4の条件がおしなべて成立し、稼働条件温度とカット条件温度との差分をより縮小する場合において、上記実施形態では、カット条件温度を変更せずに稼働条件温度を引き下げるようにしていた。だが、稼働条件温度とカット条件温度との双方を変更して、またはカット条件温度のみを引き上げて、稼働条件温度とカット条件温度との差分を縮小することも考えられる。何れにしても、コンプレッサ51の稼働/停止の切り替わりの頻度が増加して、その周期が短くなる。但し、減速走行時の燃料カット中にエバポレータ56の平均温度をより低下させることが望ましいことから、カット条件温度のみを引き上げて稼働条件温度とカット条件温度との差分を縮小することは最善策ではない。
When the conditions of steps S1 to S4 are all satisfied and the difference between the operating condition temperature and the cutting condition temperature is further reduced, in the above embodiment, the operating condition temperature is lowered without changing the cutting condition temperature. .. However, it is also conceivable to change both the operating condition temperature and the cutting condition temperature, or raise only the cutting condition temperature to reduce the difference between the operating condition temperature and the cutting condition temperature. In any case, the frequency of switching the operation / stop of the
ステップS1ないしS4の条件がおしなべて成立し、稼働条件温度とカット条件温度との差分をより縮小した場合、その差分を元の大きさに戻す(上記実施形態に則して言えば、稼働条件温度をカット条件温度Fよりも1℃だけ高い値から3℃高い値に戻す)時機は、燃料カット終了条件の成立時点としてもよいし、それよりも早い時点としてもよい。例えば、車速若しくはエンジン回転数が、燃料カット復帰回転数よりも幾分高く設定した回転数まで低下したときに、稼働条件温度とカット条件温度との差分を元の大きさに戻すようにすることができる。
When the conditions of steps S1 to S4 are all satisfied and the difference between the operating condition temperature and the cutting condition temperature is further reduced, the difference is returned to the original size (according to the above embodiment, the operating condition temperature). (Returning from a value 1 ° C. higher than the cut condition temperature F to a
その他、各部の具体的な構成や処理の内容等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。 In addition, the specific configuration of each part, the content of the process, and the like can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
本発明は、車両に搭載されている内燃機関及びエアコンディショナの制御に適用できる。 The present invention can be applied to the control of an internal combustion engine and an air conditioner mounted on a vehicle.
0…制御装置(ECU)
11…インジェクタ
5…エアコンディショナ
51…コンプレッサ
6…マグネットクラッチ
100…内燃機関
103…車軸
a…車速信号
b…クランク角信号
c…アクセル開度信号
g…エバポレータ温信号
j…燃料噴射信号
o…クラッチ締結信号
0 ... Control unit (ECU)
11 ...
Claims (1)
また、車室内を空調するエアコンディショナのエバポレータ若しくはその近傍の温度が稼働条件温度以上に上昇したとき、内燃機関と冷媒圧縮用コンプレッサとの間に介在するクラッチを締結して内燃機関の出力するエンジントルクの少なくとも一部をコンプレッサに供給し当該コンプレッサを稼働させるとともに、エバポレータ若しくはその近傍の温度が前記稼働条件温度よりも低いカット条件温度以下に低下したとき、同クラッチを切断してエンジントルクをコンプレッサに供給せず当該コンプレッサの稼働を停止させるものであり、
車両の走行中に燃料カットを実行しており、車速若しくはエンジン回転数が所定値以上に高く、かつ直近にコンプレッサの稼働を停止した時点から所定時間が経過している場合における前記稼働条件温度と前記カット条件温度との差分を、そうでない場合における差分よりも小さく設定する車両の制御装置。 A fuel cut is executed to temporarily suspend the fuel supply to the cylinder of the internal combustion engine, provided that the amount of depression of the accelerator pedal by the driver is 0 or less than the threshold value close to 0 while the vehicle is running.
In addition, when the temperature of the evaporator of the air conditioner that air-conditions the passenger compartment or its vicinity rises above the operating condition temperature, a clutch interposed between the internal combustion engine and the compressor for compressing the refrigerant is engaged to output the internal combustion engine. When at least a part of the engine torque is supplied to the compressor to operate the compressor and the temperature of the evaporator or its vicinity drops below the cut condition temperature lower than the operating condition temperature, the clutch is disengaged to reduce the engine torque. It does not supply to the compressor and stops the operation of the compressor.
The operating condition temperature when the fuel is cut while the vehicle is running, the vehicle speed or engine speed is higher than the specified value, and the specified time has elapsed from the time when the compressor operation was stopped most recently. A vehicle control device that sets the difference from the cut condition temperature to be smaller than the difference in other cases.
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