關(guān)聯(lián)申請的相互參照
本申請基于公開內(nèi)容通過參照來編入本申請中的、2015年1月13日申請的日本專利申請2015-004091。
本公開涉及一種車輛空氣調(diào)節(jié)控制裝置。
背景技術(shù):
已知在例如具有行駛用的發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)的車輛中,通過用電加熱裝置對發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水進(jìn)行加熱,降低用于供暖的水溫要求所帶來的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的水溫閾值,由此提高發(fā)動(dòng)機(jī)停止頻度來改善燃料消耗率。
另外,在專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)中,在具有以發(fā)動(dòng)機(jī)為熱源的第一供暖系統(tǒng)和以電池的電能為熱源的第二供暖系統(tǒng)的混合動(dòng)力車中,基于行駛要求和供暖要求,以使消耗能量(燃料消耗量)最小的方式選擇第一供暖系統(tǒng)和第二供暖系統(tǒng)中的某一個(gè)來進(jìn)行供暖。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本專利第4893475號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
近年,由于發(fā)動(dòng)機(jī)軸效率、ev行駛能力的進(jìn)化,供暖熱不足變得更為嚴(yán)重,擔(dān)心僅根據(jù)當(dāng)前的行駛要求和供暖要求選擇最優(yōu)的供暖方法是不夠的。
關(guān)于使用電能的電供暖而言,其本身并不是消耗燃料來產(chǎn)生供暖熱,但是為了生成電能,需要消耗燃料。因此,僅根據(jù)行駛要求和供暖要求是難以選擇最優(yōu)的供暖的。另外,認(rèn)為:為了使燃料消耗量最小,需要考慮發(fā)動(dòng)機(jī)主體、作為熱介質(zhì)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水中的蓄熱狀態(tài)。認(rèn)為在這一點(diǎn)上存在技術(shù)上的改善的余地。
本公開是鑒于上述情況而完成的,其主要目的在于提供一種能夠高效地實(shí)施車室的供暖的車輛空氣調(diào)節(jié)控制裝置。
根據(jù)本公開的一個(gè)方式,車輛空氣調(diào)節(jié)控制裝置是應(yīng)用于車輛來實(shí)施與該車輛中的空氣調(diào)節(jié)有關(guān)的控制的車輛空氣調(diào)節(jié)控制裝置。車輛具備發(fā)動(dòng)機(jī)、通過發(fā)動(dòng)機(jī)被驅(qū)動(dòng)而發(fā)電的發(fā)電機(jī)以及利用發(fā)電機(jī)的發(fā)電電力來充電的蓄電裝置,在包括發(fā)動(dòng)機(jī)的路徑中使熱介質(zhì)循環(huán)并利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱對熱介質(zhì)進(jìn)行加熱來實(shí)施車室的供暖,另一方面,利用蓄電裝置的電力進(jìn)行加熱裝置中的加熱來實(shí)施車室的供暖。車輛空氣調(diào)節(jié)控制裝置具備:主體溫度獲取裝置,獲取發(fā)動(dòng)機(jī)的主體溫度;判定裝置,基于由主體溫度獲取裝置獲取的主體溫度,判定實(shí)施利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱進(jìn)行的供暖和利用加熱裝置進(jìn)行的供暖中的哪一個(gè);以及供暖控制裝置,基于判定裝置的判定結(jié)果,選擇性地實(shí)施利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱進(jìn)行的供暖和利用加熱裝置進(jìn)行的供暖。
若發(fā)動(dòng)機(jī)的主體溫度變化,則發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱量(冷卻損失)向增加側(cè)或減少側(cè)變化。具體地說,主體溫度越高則廢熱量越增加。即,從發(fā)動(dòng)機(jī)主體傳遞至熱介質(zhì)的熱量增加,對于想要利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱的情況而言,成為有利的狀況。另外,發(fā)動(dòng)機(jī)主體除了熱容量比較大(相比于例如冷卻水等的熱介質(zhì)大)以外,不僅對于在當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的熱,對于在過去的運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的熱也能夠進(jìn)行回收并蓄積。在該情況下,基于發(fā)動(dòng)機(jī)的主體溫度來掌握發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱量,考慮該廢熱量來選擇性地實(shí)施利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱進(jìn)行的供暖和利用電式加熱裝置進(jìn)行的供暖,由此能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱適當(dāng)?shù)乩糜谲囀业墓┡?。由此,能夠高效地?shí)施車室的供暖。
附圖說明
圖1是表示本公開的第一實(shí)施方式中的混合動(dòng)力車的控制系統(tǒng)的概略圖。
圖2是表示第一實(shí)施方式中的車輛空氣調(diào)節(jié)控制的處理過程的流程圖。
圖3是表示第一實(shí)施方式中的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出、車速、溫度基值的關(guān)系的圖。
圖4是表示第一實(shí)施方式中的發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度、外界空氣溫度、升溫率的關(guān)系的圖。
圖5a是表示第一實(shí)施方式中的冷卻水加熱率、發(fā)電效率、cop相當(dāng)值的關(guān)系的圖。
圖5b是表示第一實(shí)施方式中的發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度與冷卻水加熱率的關(guān)系的圖。
圖6是表示圖2的子例程的流程圖。
圖7是表示第一實(shí)施方式中的水溫、發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度、溫水散熱量的關(guān)系的圖。
圖8是表示第一實(shí)施方式中的供暖要求輸出與冷卻水流量的關(guān)系的圖。
圖9是表示第一實(shí)施方式中的供暖要求輸出、冷卻水流量、鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量的關(guān)系的圖。
圖10是用于說明第一實(shí)施方式中的空氣調(diào)節(jié)控制處理的時(shí)序圖。
圖11是表示在本公開的第二實(shí)施方式中在ev模式下的廢熱供暖處理的過程的流程圖。
圖12是表示在本公開的第三實(shí)施方式中在ev模式下的廢熱供暖處理的過程的流程圖。
圖13是表示在本公開的第四實(shí)施方式中在ev模式下的廢熱供暖處理的過程的流程圖。
圖14是表示在本公開的第五實(shí)施方式中在ev模式下的廢熱供暖處理的過程的流程圖。
圖15是表示在本公開的變形例中混合動(dòng)力車的控制系統(tǒng)的概略圖。
圖16是表示在本公開的變形例中混合動(dòng)力車的控制系統(tǒng)的概略圖。
具體實(shí)施方式
下面,參照附圖來說明用于實(shí)施本公開的多個(gè)方式。在各方式中有時(shí)對與之前的方式中說明的事項(xiàng)對應(yīng)的部分附加同一參照符號(hào)來省略重復(fù)的說明。在各方式中僅說明結(jié)構(gòu)的一部分的情況下,對于結(jié)構(gòu)的其它部分能夠應(yīng)用先說明的其它方式。不僅僅是各實(shí)施方式中具體明示了能夠進(jìn)行組合的部分彼此的組合,只要在組合中不特別地存在障礙,則即使不明示也能夠?qū)?shí)施方式彼此部分地進(jìn)行組合。
(第一實(shí)施方式)
下面,基于附圖來說明將本公開具體化的實(shí)施方式。在本實(shí)施方式中具體化為如下控制系統(tǒng):在具備發(fā)動(dòng)機(jī)(內(nèi)燃機(jī))和馬達(dá)(電動(dòng)機(jī))來作為車輛行駛的動(dòng)力源的混合動(dòng)力車中,該控制系統(tǒng)在利用發(fā)動(dòng)機(jī)和馬達(dá)的一方或兩方的車輛行駛時(shí)實(shí)施各種控制。
首先,基于圖1來說明混合動(dòng)力車的控制系統(tǒng)的概略結(jié)構(gòu)。在車輛10中,作為動(dòng)力源搭載有發(fā)動(dòng)機(jī)11和電動(dòng)發(fā)電機(jī)(以下稱為mg)12。發(fā)動(dòng)機(jī)11的輸出軸的動(dòng)力經(jīng)由mg12被傳遞至變速機(jī)13,該變速機(jī)13的輸出軸的動(dòng)力經(jīng)由差動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)14、車軸15等被傳遞至車輪16。發(fā)動(dòng)機(jī)11是汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。mg12作為行駛用馬達(dá)、發(fā)電機(jī)發(fā)揮功能。變速機(jī)13既可以是從多級的變速級中階梯式地切換變速級的有級變速機(jī),也可以是無級地變速的cvt(無級變速機(jī))。
在將發(fā)動(dòng)機(jī)11的動(dòng)力傳遞到車輪16的動(dòng)力傳遞路徑中的發(fā)動(dòng)機(jī)11與變速機(jī)13之間,以能夠傳遞動(dòng)力的方式連結(jié)有mg12的旋轉(zhuǎn)軸。此外,也可以在發(fā)動(dòng)機(jī)11與mg12之間(或者mg12與變速機(jī)13之間)設(shè)置用于使動(dòng)力傳遞斷續(xù)的離合器(未圖示)。
利用發(fā)動(dòng)機(jī)11的動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)17的發(fā)電電力被充入高壓電池18(蓄電裝置)。另外,對mg12進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的逆變器19連接于高壓電池18,mg12經(jīng)由逆變器19而與高壓電池18之間授受電力。發(fā)電機(jī)17經(jīng)由dc-dc轉(zhuǎn)換器20連接于低壓電池21。高壓電池18和低壓電池21均是能夠進(jìn)行充放電(能夠進(jìn)行充電、放電)的電池。
車輛10具有ev模式、發(fā)動(dòng)機(jī)模式、hv模式等作為行駛模式。ev模式是不使用發(fā)動(dòng)機(jī)11的動(dòng)力而僅使用mg12的動(dòng)力來進(jìn)行車輛行駛的模式,發(fā)動(dòng)機(jī)模式是僅使用發(fā)動(dòng)機(jī)11的動(dòng)力來進(jìn)行車輛行駛的模式,hv模式是一邊通過mg12來輔助發(fā)動(dòng)機(jī)11的動(dòng)力一邊進(jìn)行車輛行駛的模式。
發(fā)動(dòng)機(jī)11具有包括汽缸體、汽缸蓋等的發(fā)動(dòng)機(jī)主體,在該發(fā)動(dòng)機(jī)主體形成有使作為熱介質(zhì)的冷卻水流通的作為冷卻水通路的水套11a。在水套11a上連接有包括冷卻水配管等的冷卻水回路23(循環(huán)回路)。在冷卻水回路23中設(shè)置有作為供暖裝置的加熱器芯24、電動(dòng)水泵25(電動(dòng)泵)以及后述的熱泵裝置40的冷凝器42。利用低壓電池21的電力來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)水泵25,通過該電動(dòng)水泵25,冷卻水(溫水)在發(fā)動(dòng)機(jī)11與加熱器芯24之間循環(huán)。在加熱器芯24的附近,配置有產(chǎn)生溫風(fēng)或冷風(fēng)的鼓風(fēng)扇26,通過鼓風(fēng)扇26的驅(qū)動(dòng),加熱器芯24的供暖熱被供給至車室。在冷卻水回路23中設(shè)置有檢測冷卻水的溫度的水溫傳感器27。此外,作為熱介質(zhì),還能夠使用冷卻水以外的流體、例如冷卻油。
另外,在車輛10中設(shè)置有電式熱泵裝置40來作為空氣調(diào)節(jié)裝置。熱泵裝置40具備將低溫低壓的氣體制冷劑進(jìn)行壓縮來設(shè)為高溫高壓的氣體制冷劑的電動(dòng)壓縮機(jī)41、使高溫高壓的氣體制冷劑散出熱來設(shè)為高壓的液狀制冷劑的冷凝器42(condenser)、使高壓的液狀制冷劑減壓膨脹來設(shè)為低溫低壓的液狀制冷劑的膨脹閥43以及使低溫低壓的液狀制冷劑吸收熱來設(shè)為低溫低壓的氣體制冷劑的蒸發(fā)器44(evaporator),它們通過制冷劑路徑45連接來構(gòu)成熱泵裝置40。電動(dòng)壓縮機(jī)41通過來自高壓電池18的電力供給被驅(qū)動(dòng)。
另外,熱泵裝置40具有空調(diào)ecu46,當(dāng)產(chǎn)生空氣調(diào)節(jié)的要求時(shí),空調(diào)ecu46控制未圖示的壓縮機(jī)用的逆變器來對電動(dòng)壓縮機(jī)41進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
在熱泵裝置40被驅(qū)動(dòng)的情況下,即在通過電動(dòng)壓縮機(jī)41的驅(qū)動(dòng)來制冷劑在制冷劑路徑45中循環(huán)的情況下,利用從冷凝器42放出的熱,能夠加熱在冷卻水回路23中流動(dòng)的冷卻水。在該情況下,通過由冷凝器42加熱冷卻水,能夠?qū)崿F(xiàn)加熱器芯24對車室的供暖。
在此,在冷卻水回路23中流動(dòng)的冷卻水通過來自發(fā)動(dòng)機(jī)主體的熱即隨著發(fā)動(dòng)機(jī)11的燃燒所產(chǎn)生的廢熱被加熱,并且還通過熱泵裝置40的驅(qū)動(dòng)被加熱。因而,在要求車室的供暖、且冷卻水的蓄熱量不滿足供暖要求的情況下,實(shí)施利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱進(jìn)行的冷卻水的加熱或利用熱泵裝置40進(jìn)行的冷卻水的加熱中的至少某一個(gè)。
由加速踏板傳感器28檢測加速踏板開度(加速踏板的操作量),由變速器開關(guān)29檢測變速桿的操作位置。并且,由制動(dòng)開關(guān)30檢測制動(dòng)器操作的有無(或由制動(dòng)器傳感器檢測制動(dòng)器操作量),由車速傳感器31檢測車速。
混合動(dòng)力ecu33(車輛空氣調(diào)節(jié)控制裝置)是綜合地控制車輛整體的總括控制裝置,讀入上述的各種傳感器、開關(guān)的輸出信號(hào)來檢測車輛的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)?;旌蟿?dòng)力ecu33經(jīng)由can等通信裝置而與發(fā)動(dòng)機(jī)ecu34、mg-ecu35、空調(diào)ecu46之類的其它ecu連接,在各ecu中,能夠相互共享控制信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)等各種信息。這些各ecu是以包括cpu、rom、ram等的微型計(jì)算機(jī)為主體來構(gòu)成的,通過執(zhí)行rom中存儲(chǔ)的各種控制程序來實(shí)施各種控制。
發(fā)動(dòng)機(jī)ecu34是控制發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的控制裝置,實(shí)施燃料噴射量的控制等。mg-ecu35是控制逆變器19來控制mg12、并且控制發(fā)電機(jī)17的控制裝置。另外,mg-ecu35例如基于由電流傳感器測量的高壓電池18的充放電電流的測量值和預(yù)先規(guī)定的高壓電池18的最大容量,計(jì)算表示高壓電池18的蓄電狀態(tài)的soc(stateofcharge)。具體地說,一邊對電流傳感器的測量值逐次進(jìn)行累計(jì),一邊將soc作為相對于電池的最大容量的比來進(jìn)行計(jì)算。另外,空調(diào)ecu46是控制供冷暖用的空氣調(diào)節(jié)裝置(電動(dòng)水泵25、鼓風(fēng)扇26、電動(dòng)壓縮機(jī)41)的控制裝置。
混合動(dòng)力ecu33根據(jù)車輛10的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)對其它各ecu輸出用于控制發(fā)動(dòng)機(jī)11、mg12、發(fā)電機(jī)17、供冷暖用的空氣調(diào)節(jié)裝置(電動(dòng)水泵25、鼓風(fēng)扇26、電動(dòng)壓縮機(jī)41)等的指令信號(hào)等?;旌蟿?dòng)力ecu33為了管理車輛的行駛和能量,對發(fā)動(dòng)機(jī)ecu34和mg-ecu35輸出轉(zhuǎn)矩指令值、轉(zhuǎn)速指令值,或者對空調(diào)ecu46輸出供暖要求。
另外,若發(fā)動(dòng)機(jī)11的主體溫度變化,則發(fā)動(dòng)機(jī)11的廢熱量(冷卻損失)向增加側(cè)或減少側(cè)變化。具體地說,發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度越高則廢熱量越增加。即,從發(fā)動(dòng)機(jī)主體傳遞至冷卻水的熱量增加,對于想要利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱來實(shí)施車室的供暖的情況而言,成為有利的狀況。另外,發(fā)動(dòng)機(jī)主體除了熱容量比較大(發(fā)動(dòng)機(jī)熱質(zhì)量大于冷卻水熱質(zhì)量)以外,不僅對于在當(dāng)前的運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的熱,對于在過去的運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生的熱也能夠進(jìn)行回收并蓄積。
著眼于所述事項(xiàng),在本實(shí)施方式中,基于表示發(fā)動(dòng)機(jī)主體中的熱的儲(chǔ)存量的發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度來掌握發(fā)動(dòng)機(jī)11的廢熱量,考慮該廢熱量來選擇性地實(shí)施利用發(fā)動(dòng)機(jī)11的廢熱進(jìn)行的供暖和利用熱泵裝置40進(jìn)行的供暖。此外,在本實(shí)施方式中,混合動(dòng)力ecu33相當(dāng)于主體溫度獲取裝置、判定裝置以及供暖控制裝置。
圖2是表示車輛空氣調(diào)節(jié)控制的處理過程的流程圖,由混合動(dòng)力ecu33按規(guī)定周期反復(fù)實(shí)施本處理。在本處理中,設(shè)以產(chǎn)生了供暖的要求為前提來適當(dāng)實(shí)施各步驟。
在圖2中,在步驟s11中,獲取水溫tw和發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng,在接下來的步驟s12中,獲取高壓電池18的soc。此時(shí),水溫tw是由水溫傳感器27檢測的檢測值。發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng是包括汽缸體等的發(fā)動(dòng)機(jī)主體的溫度,基于車輛、發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)歷史記錄來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng。例如,可以基于從發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)起的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出、車速的變化、外界空氣溫度等計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng。更具體地說,使用圖3的關(guān)系,基于發(fā)動(dòng)機(jī)輸出、車速以及外界空氣溫度計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度的基值,并且使用圖4的關(guān)系,基于發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度和外界空氣溫度計(jì)算升溫率。然后,使用
teng(t+1)=teng(t)+溫度基值×升溫率
的關(guān)系式,計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng。進(jìn)行步驟s11的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作獲取發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng的主體溫度獲取裝置的一例。另外,進(jìn)行步驟s11的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作獲取介質(zhì)溫度的介質(zhì)溫度獲取裝置的一例。
此外,還能夠計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)11的冷卻損失率、發(fā)動(dòng)機(jī)11對冷卻水的加熱率,根據(jù)它們計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng。另外,也可以在發(fā)動(dòng)機(jī)主體上安裝好溫度傳感器,獲取由該溫度傳感器檢測出的發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng。
之后,在步驟s13中,基于行駛負(fù)荷和soc,判定車輛10是否為能夠進(jìn)行ev行駛的狀態(tài),即車輛10的行駛模式是否為ev模式。此時(shí),如果根據(jù)加速踏板開度等求出的行駛負(fù)荷為規(guī)定值以上、或者soc小于規(guī)定值(如果步驟s13為“否”),則判定為不是ev模式而進(jìn)入步驟s14。另外,如果行駛負(fù)荷小于規(guī)定值、且高壓電池18的soc為規(guī)定值以上(如果步驟s13為“是”),則判定為是ev模式而進(jìn)入步驟s17。步驟s13為“否”意味著處于使發(fā)動(dòng)機(jī)11運(yùn)轉(zhuǎn)來使車輛10行駛的狀態(tài),步驟s13為“是”意味著處于在停止了發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下通過mg12的驅(qū)動(dòng)來使車輛10行駛的狀態(tài)。
在步驟s14中,判定水溫tw是否為規(guī)定的閾值th1以上。閾值th1是固定值,例如th1=40℃。然后,在步驟s14為“是”的情況(tw≧th1的情況)下,進(jìn)入步驟s15,作為用于確保供暖熱的處理,決定將發(fā)動(dòng)機(jī)11設(shè)為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(啟動(dòng))、并且將利用熱泵裝置40的電供暖設(shè)為關(guān)閉。此時(shí),僅使用發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖。
另外,在步驟s14為“否”的情況(tw<th1的情況)下,進(jìn)入步驟s16,作為用于確保供暖熱的處理,決定將發(fā)動(dòng)機(jī)11設(shè)為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)(啟動(dòng))、并且對熱泵裝置40進(jìn)行電動(dòng)驅(qū)動(dòng)。此時(shí),同時(shí)使用發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖和利用熱泵裝置40的電供暖。
另一方面,在步驟s17中,設(shè)定用于判定利用發(fā)動(dòng)機(jī)11的廢熱進(jìn)行的供暖(發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖)和利用熱泵裝置40進(jìn)行的供暖(電供暖)中的哪一個(gè)更高效的閾值th2。在接下來的步驟s18中,判定發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng是否為閾值th2以上。進(jìn)行步驟s18的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作基于由主體溫度獲取裝置獲取的主體溫度來判定實(shí)施利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱進(jìn)行的供暖和利用加熱裝置進(jìn)行的供暖中的哪一個(gè)的判定裝置的一例。
如果teng≧th2,則視為廢熱供暖更有利而進(jìn)入步驟s19。在步驟s19中,作為用于確保供暖熱的處理,決定盡管是ev模式、但將發(fā)動(dòng)機(jī)11啟動(dòng)來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖。
在此,詳細(xì)說明步驟s17~s19。首先在步驟s17中,利用發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng與基于發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱的冷卻水加熱率之間具有規(guī)定的相關(guān)性這一情況,基于與假定了利用熱泵裝置40進(jìn)行的電供暖的情況同等水平的冷卻水加熱率,可變地設(shè)定閾值th2。具體地說,基于電動(dòng)壓縮機(jī)41的轉(zhuǎn)速、冷凝器42的入口溫度、冷凝器42的入口流量等、外界空氣溫度等計(jì)算熱泵裝置40的cop(coefficientofperformance:性能系數(shù)),并且計(jì)算與該cop同等的利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱時(shí)的cop相當(dāng)值。然后,利用cop相當(dāng)值x、基于發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱的冷卻水加熱率y及發(fā)電效率z之間具有“x=y(tǒng)/z”的關(guān)系這一情況,基于cop計(jì)算值和發(fā)電效率計(jì)算基于發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱的冷卻水加熱率。此外,關(guān)于發(fā)電效率,例如將發(fā)動(dòng)機(jī)效率、發(fā)電機(jī)效率、逆變器效率相乘來進(jìn)行計(jì)算。另外,根據(jù)基于發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱的冷卻水加熱率,計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度的閾值th2。進(jìn)行步驟s17的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作利用發(fā)動(dòng)機(jī)的主體溫度與基于發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱的熱介質(zhì)加熱率之間的關(guān)系并基于與假定了利用加熱裝置進(jìn)行的供暖的情況同等水平的加熱率來設(shè)定第一閾值(th2)的設(shè)定裝置的一例。
對此使用圖5(a)、(b)進(jìn)行說明,計(jì)算圖5(a)的“a”作為與熱泵裝置40的cop同等的cop相當(dāng)值,根據(jù)該“a”和發(fā)電效率計(jì)算圖5(a)的“b”作為基于發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱的冷卻水加熱率。然后,使用圖5(b)的關(guān)系,根據(jù)“b”計(jì)算“c”來作為發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度的閾值th2。在所述情況下,基于發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱的冷卻水加熱率越大,換言之熱泵裝置40的cop越大,則閾值th2被設(shè)定為越高的溫度值。此外,閾值th2相當(dāng)于能夠達(dá)成冷卻水加熱率b的發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度。
然后,在步驟s18中,如果teng≧th2,則判定為發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖相比于電供暖而言更高效,進(jìn)入步驟s19。
關(guān)于步驟s19的詳情,按照圖6所示的子例程進(jìn)行說明。在圖6所示的子例程中,在盡管是ev模式、但為了發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而將發(fā)動(dòng)機(jī)11啟動(dòng)的情況下,選擇在實(shí)施ev行駛(mg驅(qū)動(dòng))的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)、或者在停止ev行駛(mg驅(qū)動(dòng))的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)。
在圖6的步驟s31中,判定發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng是否為規(guī)定的閾值th3以上。閾值th3是與圖2的步驟s18中的閾值th2相比高溫的值。然后,如果teng≧th3,則進(jìn)入步驟s32,決定在實(shí)施ev行駛的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí),混合動(dòng)力ecu33對發(fā)動(dòng)機(jī)ecu34輸出使發(fā)動(dòng)機(jī)11以規(guī)定的高效率條件的一定狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的指令。例如,輸出使發(fā)動(dòng)機(jī)11以空轉(zhuǎn)狀態(tài)或固定的發(fā)電狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的指令。
另外,如果teng<th3,則進(jìn)入步驟s33,決定在停止ev行駛的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)行駛和廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí),混合動(dòng)力ecu33對發(fā)動(dòng)機(jī)ecu34輸出使發(fā)動(dòng)機(jī)11以產(chǎn)生與每次的行駛負(fù)荷相應(yīng)的動(dòng)力的狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的指令。
此外,進(jìn)行步驟s32和步驟s33的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作基于判定裝置的判定結(jié)果選擇性地實(shí)施利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱進(jìn)行的供暖和利用加熱裝置進(jìn)行的供暖的供暖控制裝置的一例。進(jìn)行步驟s32的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作在ev模式下的車輛行駛時(shí)判定為實(shí)施利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱進(jìn)行的供暖的情況下將電動(dòng)機(jī)設(shè)為驅(qū)動(dòng)狀態(tài)來實(shí)施利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱進(jìn)行的供暖的第一控制裝置的一例。進(jìn)行步驟s33的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作在ev模式下的車輛行駛時(shí)判定為實(shí)施利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱進(jìn)行的供暖的情況下將電動(dòng)機(jī)設(shè)為驅(qū)動(dòng)停止的狀態(tài)來實(shí)施利用發(fā)動(dòng)機(jī)的廢熱進(jìn)行的供暖的第二控制裝置的一例。另外,步驟s31用于基于發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng將基于步驟s32的冷卻水加熱的效率與基于步驟s33的冷卻水加熱的效率進(jìn)行比較。進(jìn)行該步驟s31的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作通過第一控制裝置的熱介質(zhì)加熱的效率與第二控制裝置的熱介質(zhì)加熱的效率的比較來切換進(jìn)行第一控制裝置和第二控制裝置中的哪一個(gè)的控制的切換裝置的一例。
返回到圖2的說明,如果在步驟s18中teng<th2,則視為電供暖相比于發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖更有利而進(jìn)入步驟s20。在步驟s20中,作為用于確保供暖熱的處理,決定將發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)為關(guān)閉、并且將熱泵裝置40的電供暖設(shè)為啟動(dòng)。此時(shí),僅使用熱泵裝置40的電供暖。
在實(shí)施步驟s15、s16、s19、s20中的某一個(gè)之后,進(jìn)入步驟s21。在步驟s21中,計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)11和熱泵裝置40的指令輸出。
此時(shí),如果僅實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖和熱泵裝置40的電供暖中的發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖,則基于每次的行駛要求輸出和發(fā)電要求輸出計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)指令輸出(發(fā)動(dòng)機(jī)指令輸出=行駛要求輸出+發(fā)電要求輸出)。另外,如果僅實(shí)施熱泵裝置40的電供暖,則基于供暖要求輸出和冷卻水回路23的散熱量計(jì)算熱泵指令輸出(熱泵指令輸出=供暖要求輸出-溫水散熱量)。此外,溫水散熱量相當(dāng)于通過水泵驅(qū)動(dòng)能夠產(chǎn)生的熱量,例如基于圖7的關(guān)系來計(jì)算溫水散熱量。在實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖和熱泵裝置40的電供暖這兩者的情況下,基于供暖要求輸出、冷卻水回路23的散熱量以及發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)熱量計(jì)算熱泵指令輸出(熱泵指令輸出=供暖要求輸出-溫水散熱量-發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)熱量)。
之后,在步驟s22中,決定電動(dòng)水泵25的冷卻水流量和鼓風(fēng)扇26的鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量使得能夠?qū)崿F(xiàn)期望的供暖要求輸出。具體地說,使用圖8的關(guān)系來計(jì)算冷卻水流量,使用圖9的關(guān)系來計(jì)算鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)量。
此外,在圖2中,也可以在步驟s18為“是”的情況下實(shí)施以下的處理。事先規(guī)定僅通過基于水泵驅(qū)動(dòng)的冷卻水回路23的散熱能夠供暖的供暖要求水溫,實(shí)施以下處理:判定水溫tw是否為供暖要求水溫以上的處理;在水溫tw為供暖要求水溫以上的情況下將發(fā)動(dòng)機(jī)11和熱泵裝置40均關(guān)閉的處理。另外,實(shí)施以下處理:判定水溫tw是否小于規(guī)定的低溫判定值(例如40℃)的處理;在水溫tw小于低溫判定值的情況下將發(fā)動(dòng)機(jī)11和熱泵裝置40均啟動(dòng)的處理。
圖10是用于更具體地說明上述的空氣調(diào)節(jié)控制處理的時(shí)序圖。此外,在圖10中,假定了在圖示的期間內(nèi)產(chǎn)生了供暖要求,電動(dòng)水泵25為驅(qū)動(dòng)狀態(tài)。另外,假定了高壓電池18的soc為比較大的狀態(tài)。行駛負(fù)荷的增減相當(dāng)于加速踏板開度、車速的增減。
在圖10中,在時(shí)刻t1以前,行駛負(fù)荷比較小,車輛10以ev模式行駛。此時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng小于閾值th2,在發(fā)動(dòng)機(jī)11被關(guān)閉的狀態(tài)下實(shí)施熱泵裝置40的電供暖。
然后,隨著行駛負(fù)荷的增加,在時(shí)刻t1時(shí)車輛行駛模式轉(zhuǎn)移為ev模式以外的模式(例如發(fā)動(dòng)機(jī)模式)。在該情況下,mg12的驅(qū)動(dòng)被停止,發(fā)動(dòng)機(jī)11作為車輛10的行駛動(dòng)力源開始運(yùn)轉(zhuǎn)。在時(shí)刻t1以后,發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng和水溫tw上升。在時(shí)刻t1以后,在時(shí)刻t2以前,水溫tw小于閾值th1,因此被設(shè)為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、電供暖啟動(dòng)的狀態(tài),在水溫tw為閾值th1以上的時(shí)刻t2以后,被設(shè)為發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、電供暖關(guān)閉的狀態(tài)。
之后,隨著行駛負(fù)荷的減小,在時(shí)刻t3時(shí)車輛行駛模式再次成為ev模式。此時(shí),在時(shí)刻t3,發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng為閾值th3以上,因此在實(shí)施ev行駛(mg驅(qū)動(dòng))的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。也就是說,由于實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而不實(shí)施熱泵裝置40的電供暖。
在時(shí)刻t3以后,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)的狀況等而發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng和水溫tw逐漸下降。但是,此時(shí),由于發(fā)動(dòng)機(jī)主體與冷卻水回路23的熱質(zhì)量(熱容量)的差異,在溫度下降時(shí)水溫tw相比于發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng更早下降。
之后,在時(shí)刻t4,發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng小于閾值th3。因此,盡管是在ev模式下,但是在停止ev行駛的基礎(chǔ)上實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí),通過發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),實(shí)施車輛10的行駛和車室供暖。
之后,在時(shí)刻t5,發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng小于閾值th2。因此,車輛10的行駛動(dòng)力源從發(fā)動(dòng)機(jī)11切換為mg12。在時(shí)刻t5以后,代替發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而實(shí)施電供暖。
根據(jù)以上詳述的本實(shí)施方式,能夠獲得以下的優(yōu)異的效果。在發(fā)動(dòng)機(jī)11中,主體溫度越高則廢熱量(冷卻損失)越增加,對于利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱而言,成為有利的狀況。關(guān)于這一點(diǎn),基于發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度來掌握發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱量,考慮該廢熱量來選擇性地實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖和電供暖,由此能夠?qū)l(fā)動(dòng)機(jī)11的廢熱適當(dāng)?shù)乩糜谲囀业墓┡?。也就是說,不會(huì)將發(fā)動(dòng)機(jī)主體的蓄熱無用地放出至大氣,而能夠有效地使用于車室供暖。由此,能夠?qū)⒆鳛槭召M(fèi)的熱源的熱泵裝置40(電式加熱裝置)的輸出抑制為最小限度。其結(jié)果,能夠高效地實(shí)施車室的供暖。
采用了如下結(jié)構(gòu):利用發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng與基于發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱的冷卻水加熱率之間具有規(guī)定的相關(guān)性(圖5(b)的關(guān)系)這一情況,基于與假定了熱泵裝置40的電供暖的情況同等水平的冷卻水加熱率,設(shè)定用于判定發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖和熱泵裝置40的電供暖中的哪一個(gè)更高效率的閾值th2(第一閾值)。在該情況下,將熱泵裝置40下的效率(cop)加以考慮來能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定閾值th2,進(jìn)而能夠適當(dāng)?shù)貙?shí)施關(guān)于是否實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖的判定。
另外,在該情況下,采用了如下結(jié)構(gòu):以成為與熱泵裝置40的cop同等的方式計(jì)算利用發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱時(shí)的cop相當(dāng)值,使用該cop計(jì)算值來計(jì)算基于發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱的冷卻水加熱率。因此,能夠在使指標(biāo)一致的基礎(chǔ)上比較發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖與電供暖的損益,能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖與電供暖的適當(dāng)?shù)那袚Q。
認(rèn)為存在如下情況,即使在車輛行駛模式為ev模式的情況(低中行駛負(fù)荷、且高soc的情況)下,根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度,硬將發(fā)動(dòng)機(jī)11設(shè)為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)更能提高燃料消耗率、即實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖時(shí)更能提高燃料消耗率。通過考慮這一點(diǎn),將發(fā)動(dòng)機(jī)主體的蓄熱狀態(tài)(熱的儲(chǔ)存)加以考慮來能夠?qū)崿F(xiàn)燃料消耗率提高。
采用了如下結(jié)構(gòu):在盡管車輛行駛模式是ev模式、但將發(fā)動(dòng)機(jī)11設(shè)為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖的情況下,切換設(shè)為ev行駛(mg驅(qū)動(dòng))的狀態(tài)來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖、或者停止ev行駛(mg驅(qū)動(dòng))來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖。特別是,如果發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng為閾值th3(第二閾值)以上,則設(shè)為ev行駛的狀態(tài)來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖,如果發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng小于閾值th3,則停止ev行駛來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖。在該情況下,能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱的需要量適當(dāng)?shù)貙?shí)施上述兩個(gè)狀態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖。
采用了如下結(jié)構(gòu):在設(shè)為ev行駛的狀態(tài)來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖的情況下,使發(fā)動(dòng)機(jī)11以規(guī)定的高效率條件的一定狀態(tài)(例如空轉(zhuǎn)狀態(tài))運(yùn)轉(zhuǎn),在停止ev行駛來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖的情況下,使發(fā)動(dòng)機(jī)11以產(chǎn)生與每次的行駛負(fù)荷相應(yīng)的動(dòng)力的狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。由此,在前者的情況下,能夠產(chǎn)生所需最小限度的廢熱來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖。另外,在后者的情況下,通過發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)來進(jìn)行車輛行駛和廢熱供暖,從而能夠使燃料消耗僅集中在發(fā)動(dòng)機(jī)11。在任一情況下都能夠?qū)崿F(xiàn)燃料消耗量的降低。
采用了如下結(jié)構(gòu):在車輛10為能夠進(jìn)行ev行駛的狀態(tài)而處于ev模式的情況下,基于發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng選擇性地實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖和電供暖,在不是ev模式的情況下,在實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖的基礎(chǔ)上基于水溫tw切換是否實(shí)施電供暖。在該情況下,不管車輛10在哪一模式下行駛,都能夠?qū)嵤┻m當(dāng)?shù)能囀夜┡?/p>
下面說明變更了上述第一實(shí)施方式的一部分的其它實(shí)施方式。此外,對與第一實(shí)施方式同樣的結(jié)構(gòu)附加同一符號(hào),并且簡化說明。
(第二實(shí)施方式)
在本實(shí)施方式中,在實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖的情況下,除了在發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng相比于第二閾值(th3)而言高溫的情況以外,還在水溫tw相比于規(guī)定的第三閾值(th4)而言高溫的情況下,在實(shí)施ev行駛(mg驅(qū)動(dòng))的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖11是表示ev模式下的廢熱供暖處理的過程的流程圖,本處理是取代上述的圖6的處理而由混合動(dòng)力ecu33實(shí)施的。也就是說,圖11是在圖2中判定為車輛行駛模式為ev模式、且發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng為th2以上的情況(步驟s13、s18均為“是”的情況)下實(shí)施的處理。
在圖11中,在步驟s41中,判定是否為發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng為規(guī)定的閾值th3以上、且水溫tw為規(guī)定的閾值th4以上。然后,如果步驟s41為“是”則進(jìn)入步驟s42,如果是“否”則進(jìn)入步驟s43。在步驟s42中,決定在實(shí)施ev行駛的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)11例如空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在步驟s43中,判定車輛10的行駛負(fù)荷是否大于規(guī)定的閾值th5。閾值th5是比圖2的步驟s13的負(fù)荷判定值小的值,例如,如果行駛負(fù)荷為中負(fù)荷程度則步驟s43為“是”,如果行駛負(fù)荷為低負(fù)荷程度則步驟s43為“否”。
在步驟s43為“是”的情況下,進(jìn)入步驟s44,決定在停止ev行駛的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)行駛和廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)11以產(chǎn)生與每次的行駛負(fù)荷相應(yīng)的動(dòng)力的狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外,在步驟s43為“否”的情況下,進(jìn)入步驟s45,決定停止發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)、并且實(shí)施熱泵裝置40的電供暖。
在水溫tw為高溫的情況下,在該時(shí)間點(diǎn)能夠確保供暖熱,但是,如果在發(fā)動(dòng)機(jī)仍關(guān)閉的狀態(tài)下過度使用冷卻水的蓄熱,則需要發(fā)動(dòng)機(jī)11的強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn),反而招致燃料消耗率的下降。關(guān)于這一點(diǎn),在上述結(jié)構(gòu)中,在發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng為高溫的情況(teng≧th3的情況)下,即使水溫tw為高溫(tw≧th4)也硬將發(fā)動(dòng)機(jī)11設(shè)為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),因此能夠增加發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱量。由此,能夠以比使用電供暖時(shí)更少的燃料量來供給所需的供暖熱量,能夠?qū)崿F(xiàn)燃料消耗率的改善。在本實(shí)施方式中,進(jìn)行步驟s41的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作上述切換裝置的一例。進(jìn)行步驟s42的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作上述第一控制裝置的一例。進(jìn)行步驟s44的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作上述第二控制裝置的一例。
(第三實(shí)施方式)
在本實(shí)施方式中,在ev模式下,將在使發(fā)動(dòng)機(jī)11以規(guī)定的高效率狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的燃料消耗量fc1(第一燃料消耗量)與在通過發(fā)動(dòng)機(jī)11實(shí)施行駛負(fù)荷及廢熱供暖的情況下的燃料消耗量fc2(第二燃料消耗量)進(jìn)行比較。然后,如果燃料消耗量fc1更小,則在實(shí)施ev行駛(mg驅(qū)動(dòng))的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn),如果燃料消耗量fc2更小,則在停止ev行駛(mg驅(qū)動(dòng))的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)11的運(yùn)轉(zhuǎn)。
圖12是表示ev模式下的廢熱供暖處理的過程的流程圖,本處理是取代上述的圖6的處理而由混合動(dòng)力ecu33實(shí)施的。即,本處理是在盡管是在ev模式下、但將發(fā)動(dòng)機(jī)11設(shè)為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖的情況下實(shí)施的。
在圖12中,在步驟s51中,計(jì)算在為了發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)11的空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的燃料消耗量fc1。在接下來的步驟s52中,計(jì)算在通過發(fā)動(dòng)機(jī)11實(shí)施行駛負(fù)荷和廢熱供暖的情況下的燃料消耗量fc2。此時(shí),燃料消耗量fc1是通過在將行駛負(fù)荷設(shè)為零的基礎(chǔ)上將空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下的動(dòng)作點(diǎn)的燃料消耗量與相當(dāng)于用于ev行駛的電力消耗量的燃料消耗量相加來計(jì)算的。另外,燃料消耗量fc2是作為與每次的行駛負(fù)荷及要求轉(zhuǎn)速相應(yīng)的動(dòng)作點(diǎn)的燃料消耗量來計(jì)算的。進(jìn)行步驟s51、s52的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作在ev模式下的車輛行駛時(shí)計(jì)算在使發(fā)動(dòng)機(jī)以規(guī)定的高效率狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的燃料消耗量即第一燃料消耗量(fc1)和在將電動(dòng)機(jī)設(shè)為停止?fàn)顟B(tài)來通過發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施行駛負(fù)荷及廢熱供暖的情況下的燃料消耗量即第二燃料消耗量(fc2)的計(jì)算裝置的一例。
之后,在步驟s53中,判定燃料消耗量fc1是否小于燃料消耗量fc2。然后,如果fc1<fc2,則進(jìn)入步驟s54,決定在實(shí)施ev行駛的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外,如果fc1≧fc2,則進(jìn)入步驟s55,決定在停止ev行駛的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)行駛和廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
在上述結(jié)構(gòu)中,基于燃料消耗量的估計(jì)結(jié)果,切換設(shè)為ev行駛的狀態(tài)來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖、或者停止ev行駛來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖。在該情況下,將與實(shí)際的行駛狀態(tài)相應(yīng)的燃料消耗加以考慮來能夠適當(dāng)實(shí)施上述兩個(gè)狀態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖。在本實(shí)施方式中,進(jìn)行步驟s53的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作上述切換裝置的一例。進(jìn)行步驟s54的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作上述第一控制裝置的一例。進(jìn)行步驟s55的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作上述第二控制裝置的一例。
(第四實(shí)施方式)
在本實(shí)施方式中,除了上述的燃料消耗量fc1、fc2以外,還根據(jù)在實(shí)施熱泵裝置40的電供暖的情況下的消耗電力,計(jì)算燃料消耗量fc3(第三燃料消耗量),根據(jù)燃料消耗量fc1~fc3中最小的是哪一個(gè),來選擇性地實(shí)施供暖處理。
圖13是表示ev模式下的廢熱供暖處理的過程的流程圖,本處理是取代上述的圖6的處理而由混合動(dòng)力ecu33實(shí)施的。即,本處理是在盡管是在ev模式下、但將發(fā)動(dòng)機(jī)11設(shè)為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖的情況下實(shí)施的。
在圖13中,在步驟s61中,計(jì)算在為了發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)11的空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的燃料消耗量fc1。在接下來的步驟s62中,計(jì)算在通過發(fā)動(dòng)機(jī)11實(shí)施行駛負(fù)荷和廢熱供暖的情況下的燃料消耗量fc2。此外,步驟s61、s62的處理依照圖12的步驟s51、s52的處理。
在步驟s63中,計(jì)算在維持ev行駛的狀態(tài)的基礎(chǔ)上實(shí)施電供暖的情況下的燃料消耗量fc3。例如,燃料消耗量fc3〔g〕是通過將ev行駛電力、水泵消耗電力及熱泵消耗電力相加得到的合計(jì)電力〔j〕除以發(fā)電機(jī)效率〔%〕和燃料的低位發(fā)熱量〔j/g〕來計(jì)算的。在該情況下,可以從要求供暖熱量減去通過水泵驅(qū)動(dòng)所得到的蓄積熱量來計(jì)算不足熱量,基于該不足熱量和熱泵裝置40的cop計(jì)算熱泵消耗電力。進(jìn)行步驟s61、s62、s63的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作在ev模式下的車輛行駛時(shí)計(jì)算在使發(fā)動(dòng)機(jī)以規(guī)定的高效率狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下的燃料消耗量即第一燃料消耗量(fc1)、在將電動(dòng)機(jī)設(shè)為停止?fàn)顟B(tài)來通過發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)施行駛負(fù)荷和廢熱供暖的情況下的燃料消耗量即第二燃料消耗量(fc2)、以及根據(jù)在將發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)為停止?fàn)顟B(tài)來驅(qū)動(dòng)加熱裝置的情況下的消耗電力求出的燃料消耗量即第三燃料消耗量(fc3)的計(jì)算裝置的一例。
之后,在步驟s64中,判定燃料消耗量fc1~fc3中是否fc1最小。然后,在fc1最小而步驟s64為“是”的情況下,進(jìn)入步驟s65,決定在實(shí)施ev行駛的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。
另外,在步驟s66中,判定燃料消耗量fc1~fc3中是否fc2最小。然后,在fc2最小而步驟s66為“是”的情況下,進(jìn)入步驟s67,決定在停止ev行駛的基礎(chǔ)上為了發(fā)動(dòng)機(jī)行駛和廢熱供暖而實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。另外,在fc3最小而步驟s66為“否”的情況下,進(jìn)入步驟s68,決定不驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)11而實(shí)施熱泵裝置40的電供暖。
在上述結(jié)構(gòu)中,基于燃料消耗量的估計(jì)結(jié)果,切換設(shè)為ev行駛的狀態(tài)來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖、或者停止ev行駛來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖、或者不驅(qū)動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)11而實(shí)施熱泵裝置40的電供暖。在該情況下,將與實(shí)際的行駛狀態(tài)相應(yīng)的燃料消耗加以考慮來能夠適當(dāng)實(shí)施上述三個(gè)狀態(tài)的供暖。在本實(shí)施方式中,進(jìn)行步驟s64的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作上述切換裝置的一例。進(jìn)行步驟s65的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作上述第一控制裝置的一例。進(jìn)行步驟s67的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作上述第二控制裝置的一例。
(第五實(shí)施方式)
在本實(shí)施方式中,在實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖的情況下,在發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng相比于第四閾值(th6)而言高溫的情況下,在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉的狀態(tài)下進(jìn)行利用電動(dòng)水泵25進(jìn)行的冷卻水的循環(huán),在發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng相比于第四閾值而言低溫的情況下,在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行利用電動(dòng)水泵25進(jìn)行的冷卻水的循環(huán)。
圖14是表示ev模式下的廢熱供暖處理的過程的流程圖,本處理是取代上述的圖6的處理而由混合動(dòng)力ecu33實(shí)施的。即,本處理是在盡管是在ev模式下、但將發(fā)動(dòng)機(jī)11設(shè)為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖的情況下實(shí)施的。
在圖14中,在步驟s71中,判定發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng是否為規(guī)定的閾值th6以上。閾值th6是與圖2的步驟s18中的閾值th2相比高溫的值。然后,如果teng≧th6,則進(jìn)入步驟s72,決定在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉的狀態(tài)下進(jìn)行利用電動(dòng)水泵25進(jìn)行的冷卻水的循環(huán)。另外,如果teng<th6,則進(jìn)入步驟s73,決定在發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的狀態(tài)下進(jìn)行利用電動(dòng)水泵25進(jìn)行的冷卻水的循環(huán)。此外,在步驟s73中例如使發(fā)動(dòng)機(jī)11空轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。在本實(shí)施方式中,進(jìn)行步驟s72的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作在由主體溫度獲取裝置獲取的主體溫度相比于規(guī)定的第四閾值(th6)而言高溫的情況下在使發(fā)動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行利用電動(dòng)泵進(jìn)行的熱介質(zhì)的循環(huán)的第三控制裝置的一例。進(jìn)行步驟s73的控制操作的混合動(dòng)力ecu33的一部分還可以被用作在主體溫度相比于第四閾值(th6)而言低溫的情況下在使發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進(jìn)行利用電動(dòng)泵進(jìn)行的熱介質(zhì)的循環(huán)的第四控制裝置的一例。
在發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng為高溫(th2以上)的情況下實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖是有效的,其中尤其是在高溫區(qū)域,在仍使發(fā)動(dòng)機(jī)11為停止?fàn)顟B(tài)而通過電動(dòng)水泵25的驅(qū)動(dòng)來使冷卻水循環(huán),從而能夠進(jìn)行加熱器芯24的供暖。但是,如果過度使用發(fā)動(dòng)機(jī)主體的蓄熱,則需要發(fā)動(dòng)機(jī)11和熱泵裝置40的強(qiáng)制運(yùn)轉(zhuǎn),反而招致燃料消耗率的下降。關(guān)于這一點(diǎn),在上述結(jié)構(gòu)中,在發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng為th2以上的情況下,進(jìn)一步地如果發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng為th6以上,則將發(fā)動(dòng)機(jī)11設(shè)為停止?fàn)顟B(tài)來進(jìn)行利用電動(dòng)水泵25進(jìn)行的冷卻水的循環(huán),如果發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng小于th6,則將發(fā)動(dòng)機(jī)11設(shè)為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)來進(jìn)行利用電動(dòng)水泵25進(jìn)行的冷卻水的循環(huán),因此在發(fā)動(dòng)機(jī)主體處于高溫狀態(tài)的情況下能夠進(jìn)一步適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)燃料消耗率提高。
此外,在電動(dòng)水泵25的驅(qū)動(dòng)時(shí)消耗電力,但是與熱泵裝置40中的電力消耗相比非常小。在發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度teng為高溫的情況下,能夠以用于水泵驅(qū)動(dòng)的小電力(100~300w)來得到數(shù)kw的熱。這相當(dāng)于處于高cop的狀態(tài)。
還可以將上述實(shí)施方式例如如下變更。
還可以將車輛10的供暖系統(tǒng)設(shè)為圖15、圖16所示的結(jié)構(gòu)。關(guān)于圖15和圖16,僅說明與圖1的不同點(diǎn)。
在圖15中,設(shè)置有使通過熱泵裝置40的冷凝器42的熱被加熱的熱介質(zhì)(例如發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水)循環(huán)的循環(huán)回路51,在該循環(huán)回路51中設(shè)置有作為供暖裝置的加熱器芯52。加熱器芯52配置于與冷卻水回路23的加熱器芯24相鄰的位置。通過鼓風(fēng)扇26的驅(qū)動(dòng),加熱器芯24、52的供暖熱被供給至車室。此外,可以在循環(huán)回路51中設(shè)置有未圖示的電動(dòng)泵。當(dāng)通過電動(dòng)壓縮機(jī)41的驅(qū)動(dòng)經(jīng)由冷凝器42對循環(huán)回路51內(nèi)的水進(jìn)行加熱時(shí),與此相伴地能夠進(jìn)行利用加熱器芯52的散熱進(jìn)行的供暖。
另外,在圖16中,熱泵裝置40的冷凝器42配置于與冷卻水回路23的加熱器芯24相鄰的位置,冷凝器42作為供暖裝置發(fā)揮功能。此外,在圖16中,在電動(dòng)壓縮機(jī)41與蒸發(fā)器44之間設(shè)置有將通過蒸發(fā)器44未蒸發(fā)的液狀制冷劑分離來向電動(dòng)壓縮機(jī)41僅供給氣體制冷劑的儲(chǔ)液器53。通過對電動(dòng)壓縮機(jī)41進(jìn)行驅(qū)動(dòng),能夠?qū)崿F(xiàn)利用冷凝器42的散熱進(jìn)行的供暖。
在上述實(shí)施方式中,設(shè)為由混合動(dòng)力ecu33來實(shí)施上述車輛空氣調(diào)節(jié)控制的結(jié)構(gòu),但是不限定于此,也可以設(shè)為由其它ecu、例如空調(diào)ecu46來實(shí)施上述車輛空氣調(diào)節(jié)控制的結(jié)構(gòu)。
作為電式加熱裝置,還能夠使用ptc加熱器等加熱器裝置,通過該加熱器裝置來實(shí)施電供暖。在該情況下,可以通過ptc加熱器對冷卻水進(jìn)行加熱,利用冷卻水的供暖熱對車室內(nèi)進(jìn)行供暖,或者利用ptc加熱器的供暖熱直接對車室內(nèi)進(jìn)行供暖。
還能夠?qū)⒈竟_應(yīng)用于混合動(dòng)力車以外的車輛。例如能夠應(yīng)用于具備車輛行駛用的馬達(dá)和發(fā)電用的發(fā)動(dòng)機(jī)的、所謂的增程式電動(dòng)汽車。在所述情況下,在僅使用電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力的ev行駛時(shí),可以基于發(fā)動(dòng)機(jī)主體溫度選擇性地實(shí)施發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱供暖和電供暖。
依據(jù)實(shí)施例描述了本公開,但是應(yīng)理解為本公開不限定于該實(shí)施例、構(gòu)造。本公開還包括各種變形例、均等范圍內(nèi)的變形。除此以外,各種組合、方式以及在這些組合、方式中僅包含一個(gè)要素、或其以上或者其以下的其它組合、方式也包括在本公開的范疇、思想范圍內(nèi)。