CN102143853A - 车辆的控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆的控制装置。从发动机(1)开始起动后到催化剂预热结束之间,禁止空调装置(18)的送风机(21)的驱动,可抑制通过送风机(21)的驱动而在通风道(22)内流动的空气在设置于循环路径(6)上的加热器芯(24)内与冷却水之间进行热交换。因此,可抑制由发动机(1)产生的热被供给到上述冷却水后,经由上述空气供给到车室(25)内。由此,发动机(1)和上述冷却水的温度迅速地上升,发动机(1)的排气温度升高并通过该排气有效地对催化剂供给热。这就意味着由发动机(1)产生的热经由排气优先供给到汽车中除车室(25)以外低温时需要供热的部分亦即催化剂。
Description
技术领域
本发明涉及车辆的控制装置。
背景技术
一直以来,在汽车等车辆中,为了作为原动机的内燃机的冷却等而设置有与该内燃机之间进行热交换的热交换装置,并且设置有利用从该发动机传递到热交换装置的热来进行车室内供暖的空调装置。
上述热交换装置是使以经过内燃机的方式被设置的循环路径内的热交换流体循环,从而在该热交换流体与内燃机之间进行热交换的装置。在内燃机处于高温时,通过这样的热交换流体与内燃机之间的热交换,来进行该内燃机的冷却。另外,上述空调装置具备为了向车室内送暖风而被驱动的送风机,通过该送风机的驱动使空气经过设置在热交换装置中的循环路径的途中的热交换器,从而将与在该热交换器中的热交换流体进行了热交换后的上述空气送到车室内。因此,当基于供暖要求驱动送风机而产生空气的流动时,该空气经过上述热交换器而被热交换流体加热后送到车室,由此进行车室内的供暖。
另外,在内燃机从冷却状态开始刚起动后,由于热交换装置中的循环路径内的热交换流体的温度较低,因此即使基于供暖要求而驱动送风机使空气经过上述热交换器,也无法利用热交换流体有效地加热该空气。因此,即使将经过上述热交换器后的空气送到车室内,也无法通过该空气对车室内供暖,因此导致乘员感觉寒冷等降低车室内的舒适性。
因此,如专利文献1所示,已提出如下技术,即:设置以与内燃机分开的热源为基础进行发热的座椅加热器,例如通过通电进行发热的电热式座椅加热器,在循环路径内的热交换流体的温度较低时,即使有供暖要求也不驱动空调装置的送风机,而是通过上述座椅加热器来温暖乘员的方案。在这种情况下,由于循环路径内的热交换流体的温度较低,因此即使是无法通过空调装置(送风机)向车室内送暖风的情况下,也能够通过上述座椅加热器来温暖乘员来进行车室内的供暖,因此能够抑制车室内的舒适性降低的问题。
另外,当内燃机的温度升高而与该内燃机进行热交换的循环路径内的热交换流体的温度升高到能够利用于车室内的供暖的程度时,则驱动空调装置的送风机并向车室内送暖风,由此进行车室内的供暖。另一方面,关于座椅加热器通过停止通电来停止发热。如上所述,通过进行送风机的停止和驱动、以及座椅加热器的通电和停止通电,能够基于供暖要求来温暖乘员,而不会徒劳地驱动送风机或使座椅加热器徒劳地发热。
然而,在近年的车辆中,由于实现内燃机的小型化和基于自动停止再起动等该内燃机热效率的提高,使从内燃机产生的热减少的关系,因此除车室以外也存在低温时需要接受热供给的部分。
例如,在搭载于车辆的内燃机的排气***中设置有进行排气的净化的催化剂,为了使这种催化剂的排气净化能力为最大,因此需要使作为该催化剂的温度的催化剂床温上升到该催化剂活性化的活性温度后结束催化剂预热。然而,在内燃机产生的热较少的上述车辆中,由于该内燃机的排气温度存在降低的趋势,因此根据外部气温和内燃机的运转状态,有可能无法使催化剂床温达到活化温度以上,换而言之有可能无法成为使催化剂预热结束的状态。
另外,在车辆中,在内燃机的输出轴上连接有变速装置,内燃机的旋转经由该变速装置传递到车轮上。在该变速装置中,使用变速器油,关于该装置的驱动状态,在变速器油的油温变为相对于内燃机停止时的常温高出某程度的值(例如温度t1)时,成为有助于改善内燃机的耗油率的状态。因此,为了实现改善内燃机的耗油率,考虑在设置于车辆的上述热交换装置中的循环路径内的热交换流体与上述变速器油之间进行热交换,将该变速器油的油温保持在上述温度t1以上。然而,在内燃机产生的热较少的上述车辆中,通过与该内燃机进行热交换而温度上升的热交换流体的温度存在降低的趋势,因此根据外部气温和内燃机的运转状态,有可能无法使变速器油的油温达到上述温度t1以上。
此外,在搭载于车辆的内燃机中使用润滑油,在润滑油的油温变为相对于内燃机停止时的常温高出某程度的值(例如温度t2)时,粘度降低而使内燃机的旋转阻力降低,从而成为对该内燃机的耗油率的改善有效的状态。因此,为了实现内燃机的耗油率的改善,而考虑在设置于车辆上的上述热交换装置中的循环路径内的热交换流体与上述润滑油之间进行热交换,并将该润滑油的油温维持在上述温度t2以上。然而,在内燃机产生的热较少的上述车辆中,通过与该内燃机的热交换而温度上升的热交换流体的温度存在降低的趋势,因此根据外部气温和内燃机的运转状态,有可能无法使该内燃机的润滑油的油温达到上述温度t2以上。
因此,在上述车辆中,位于内燃机的排气***中的催化剂、变速装置的变速器油以及内燃机的润滑油等,相当于除车室以外低温时需要接受热供给的部分。
在这样的车辆中适用了上述专利文献1的技术时,虽然能够将由内燃机产生的热优先供给至车室,但却无法将内燃机的热优先供给至车辆中除车室以外低温时需要接受热供给的部分。这是因为,在有供暖要求的情况下,当利用由内燃机产生的热使热交换流体的温度升高到能够利用于车室内的供暖的程度时,驱动空调装置的送风机并将以内燃机为热源被加热的空气送到车室内。即,由内燃机产生的热经由上述热交换流体和上述空气被优先供给至车室,而对上述车辆中除车室以外低温时需要接受热供给的部分,即催化剂、变速器油以及润滑油等却难以供给由内燃机产生的热。
而且,如果由内燃机产生的热不能优先供给至上述车辆中除车室以外低温时需要接受热供给的部分,即催化剂、变速器油以及润滑油等时,则会使这些部分的温度降低,而妨碍内燃机的耗油率的改善和排气污染的改善。
专利文献1:日本实开平5-18909号公报(段落[0032]~[0036])
发明内容
本发明的目的在于,提供一种能够对车辆中除车室以外低温时需要供给热的部分,优先供给由内燃机产生的热的车辆的控制装置。
为了达到上述目的,根据本发明的车辆的控制装置具备:催化剂,其设置在搭载于车辆的内燃机的排气***中,并进行排气的净化;热交换装置,其具备以经过内燃机的方式设置的循环路径,使该循环路径内的热交换流体循环并使该流体与内燃机之间进行热交换;空调装置,其具备设置在上述循环路径途中的热交换器以及基于供暖要求被驱动而引起经过上述热交换器的空气流动的送风机,将通过与在该热交换器中的上述热交换流体的热交换而被加热的上述空气送到车室内。该控制装置具备禁止单元,其从内燃机开始起动到上述催化剂的预热结束为止,禁止上述送风机的驱动。
根据上述构成,当内燃机起动时,到之后催化剂的预热结束为止,假设即使有供暖要求也禁止送风机的驱动。在该送风机的驱动被禁止时,抑制流动的空气通过送风机的驱动而在设置于循环路径上的热交换器中与热交换流体之间进行热交换。因此,能够抑制在由内燃机产生的热被供给到上述热交换流体后,经由上述空气被供给到车室内,从而使内燃机和上述热交换流体的温度迅速上升。而且,当内燃机和热交换流体的温度迅速上升时,该内燃机的排气温度升高并经由该内燃机的排气有效地对催化剂供给热。这就意味着由内燃机产生的热经由排气优先供给到车辆中除车室以外低温时需要供给热的部分。这样由于能够对催化剂优先供给由内燃机产生的热,因此内燃机开始起动后,催化剂床温迅速上升到活性温度而成为催化剂的预热结束的状态。因此,不会推迟在内燃机开始起动后催化剂床温向活性温度上升,换而言之不会推迟催化剂预热的结束,因此抑制该推迟的部分妨碍改善内燃机的排气污染的情况。
在本发明的一个方式中,上述车辆搭载发热单元,该发热单元使用与内燃机不同的热源进行发热以便对车室内进行供暖。上述禁止单元在上述催化剂的预热结束后,且在上述热交换流体的温度为低于能够判断为内燃机的预热结束的内燃机预热结束温度时,维持上述送风机驱动的禁止,在上述送风机的驱动禁止中被要求供暖时,使上述发热单元发热,并基于上述催化剂的预热结束且上述热交换流体的温度为上述内燃机预热结束温度以上的情况,允许上述送风机的驱动。
根据上述构成,在空调装置中的送风机的驱动被禁止时,由内燃机产生的热优先被供给到催化剂以及热交换流体。由此,在内燃机开始起动后的早期就能够使催化剂的预热和内燃机的预热结束,从而实现改善该内燃机的排气污染。另外,在上述送风机的驱动禁止中被要求供暖时,由于通过发热单元的发热对车室内进行供暖,因此抑制在该送风机的驱动禁止中车室内的乘员感觉寒冷等车室内的舒适性降低的情况。而且,当判断为催化剂的预热结束并且热交换流体的温度为内燃机预热结束温度以上时,换言而之,当内燃机的热优先供给到催化剂和热交换流体结束而处于能够将该热交换流体的热用于车室内供暖的状况时,允许送风机的驱动。其结果,能够通过上述送风机的驱动将暖风送到车室内进行车室内的供暖。如上所述,能够实现改善内燃机的排气污染,并且能够抑制车室内的舒适性降低。
在本发明的一个方式中,在基于供暖要求驱动上述送风机而将被加热的空气送到上述车室内时,基于上述热交换流体的温度降低到低于上述空气能够对车室内供暖的下限值的情况进行温度上升控制,该温度上升控制是使上述内燃机运转以使该内燃机的发热量增加,从而使上述热交换流体的温度上升。上述控制装置还具备控制单元,其在上述催化剂的预热结束后,且判断为通过基于供暖要求的上述送风机的驱动,上述热交换流体的温度降低到该温度有可能低于上述下限值的程度时,执行用于抑制上述热交换流体的温度降低的抑制温度降低控制。
当由内燃机产生的热较少时,在催化剂的预热结束后,驱动空调装置的送风机而被送到车室内的空气通过与循环路径的热交换器中的热交换流体进行热交换而被加热时,该热交换流体的温度有可能降低到低于上述空气能够对车室内进行供暖的下限值。在这种情况下,实施温度上升控制以使内燃机的发热量增加,通过该控制的实施能够使热交换流体的温度恢复到上述下限值以上。然而,通过温度上升控制来增加内燃机的发热量,这就意味着在该内燃机的耗油率增加,在改善该内燃机的耗油率方面成为不利因素。因此,在实现改善内燃机的耗油率方面,优选为尽可能不实施上述温度上升控制。
根据上述构成,在判断为通过基于供暖要求的上述送风机的驱动,该热交换流体的温度降低到热交换流体的温度有可能低于上述下限值的程度时,执行用于抑制该热交换流体的温度降低的抑制温度降低控制。由此,可抑制热交换流体温度降低到低于上述下限值,并抑制以该降低为起因而实施温度上升控制。因此,能够尽可能地抑制通过上述温度上升控制的实施而妨碍改善内燃机的耗油率。
本发明提供一种车辆控制装置,还具备:变速装置,其与搭载于车辆的内燃机的输出轴相连;热交换装置,其具备以经过内燃机的方式设置的循环路径,并通过使该循环路径内的热交换流体循环,而使上述热交换流体与内燃机之间进行热交换,并且使该流体与上述变速装置的变速器油之间也进行热交换;空调装置,其具备设置在上述循环路径途中的热交换器以及基于供暖要求被驱动而引起经过上述热交换器的空气流动的送风机,将通过与在该热交换器中的上述热交换流体的热交换而被加热的上述空气送到车室内。该控制装置具备禁止单元,该禁止单元从内燃机开始起动到上述变速器油的油温达到能够使上述变速装置成为有助于改善内燃机的耗油率的驱动状态的判定值为止,禁止上述送风机的驱动。
根据上述构成,当内燃机起动时,其后变速器油的油温上升而达到上述判定值为止,假设即使有供暖要求也禁止送风机的驱动。在该送风机的驱动被禁止时,抑制通过送风机的驱动而流动的空气在设置于循环路径上的热交换器中与热交换流体之间进行热交换。因此,抑制由内燃机产生的热被供给到上述热交换流体后,经由上述空气被供给到车室内,从而使内燃机和上述热交换流体的温度迅速地上升。而且,当内燃机和热交换流体的温度迅速地上升时,能够由该热交换流体更有效地对与该热交换流体进行热交换的变速器油供给热。这意味着由内燃机产生的热经由热交换流体优先供给到车辆中除车室外低温时需要供给热的部分即变速器油。这样由于能够对变速器油优先供给由内燃机产生的热,因此在内燃机起动后,变速器油的油温迅速上升到判定值,由此变速装置成为有助于改善内燃机的耗油率的驱动状态。因此,不会推迟内燃机开始起动后,变速器油的油温上升到判定值,换而言之不会推迟变速装置成为上述驱动状态,因此能够抑制该推迟的部分妨碍改善内燃机的耗油率。
在本发明的一个方式中,上述变速装置具备:变速机构、进行以机油为媒介的变速机构和内燃机之间的动力传递的变矩器、能够将上述变速机构与上述内燃机直接地连结的锁止离合器。上述判定值是锁止控制允许温度,其允许执行基于上述锁止离合器进行上述变速机构与上述内燃机的连结的锁止控制。
在内燃机开始起动后,当变速器油的油温上升到判定值,即锁止离合器控制允许温度时,由此允许锁止控制的执行。这样当允许执行锁止控制,并通过该控制基于锁止离合器进行变速机构与内燃机的连结时,能够有效地进行从内燃机向变速机构的旋转传递。因此,在进行用于使车辆行驶的内燃机的运转时,能够改善该内燃机的耗油率。允许执行上述锁止控制意味着变速装置的驱动状态成为有助于改善内燃机的耗油率的状态。
根据上述构成,在内燃机开始起动后,由于由内燃机产生的热优先供给到变速器油,使变速器油的油温迅速上升到锁止控制执行允许温度,因此不会发生推迟变为允许执行锁止控制的状态。而且,不会发生该推迟的部分妨碍改善内燃机的耗油率的情况。
在本发明的一个方式中,上述判定值是空挡控制允许温度,其在车辆没有自控行驶要求时允许执行将上述变速机构切换到空挡状态的空挡控制。
当内燃机开始起动后,变速器油的油温上升到判定值,即空挡控制允许温度时,由此允许执行空挡控制。这样当允许执行空挡控制,并通过该控制将变速装置的变速机构切换到空挡状态时,由于降低基于变速装置的内燃机的旋转阻力,因此仅该部分就能够改善内燃机的耗油率。允许执行上述空挡控制意味着变速装置的驱动状态成为有助于改善内燃机的耗油率的状态。
根据上述构成,在内燃机开始起动后,由于优先对变速器油供给由内燃机产生的热,因而变速器油的油温迅速地上升到空挡控制执行允许温度,因此不会发生推迟变为允许执行空挡控制的状态的情况。而且,不发生该延迟的部分妨碍改善内燃机的耗油率的情况。
在本发明的一个方式中,上述车辆搭载发热单元,该发热单元使用与内燃机不同的热源进行发热以便对车室内进行供暖。上述禁止单元在上述变速器油的油温到达上述判定值后,且在上述热交换流体的温度低于能够判断为内燃机的预热结束的内燃机预热结束温度时,维持上述送风机的驱动禁止,在上述送风机的驱动禁止中被要求供暖时,使上述发热单元发热,并基于上述变速器油的油温达到上述判定值并且上述热交换流体的温度为上述内燃机预热结束温度以上的情况,允许上述送风机的驱动。
根据上述构成,在空调装置中的送风机的驱动被禁止时,将由内燃机产生的热优先供给到变速器油以及热交换流体。由此,在内燃机开始起动后的早期,能够使变速器油的油温上升到上述判定值,使变速装置成为有助于改善内燃机的耗油率的驱动状态,并且能够结束内燃机的预热。其结果,在内燃机开始起动后的早期就能够实现改善该内燃机的耗油率。另外,由于在上述送风机的驱动禁止中被要求供暖时,通过发热单元的发热来对车室内进行供暖,因此可抑制在该送风机的驱动禁止中车室内的乘员感觉寒冷等车室内的舒适性降低的情况。而且,在变速器油的油温达到上述判定值并且热交换流体的温度为内燃机预热结束温度以上时,结束内燃机的热优先供给到变速器油和热交换流体的状况,而成为能够将该热交换流体的热用于车室内的供暖的状况。当成为这样的状况时则允许驱动送风机,从而能够通过驱动该送风机将暖风送到车室内进行车室内的供暖。如上所述,能够实现改善内燃机的耗油率,并且抑制车室内的舒适性降低。
在本发明的一个方式中,在基于供暖要求驱动上述送风机而将被加热的空气送到上述车室内时,基于上述热交换流体的温度降低到低于上述空气能够对车室内供暖的下限值的情况,进行温度上升控制,该温度上升控制是使上述内燃机运转以使该内燃机的发热量增加,从而使上述热交换流体的温度上升的控制。上述控制装置还具备控制单元,该控制单元在上述变速器油的油温达到上述判定值后,且判断为通过基于供暖要求的上述送风机的驱动,上述热交换流体的温度降低到该温度有可能低于上述下限值的程度时,执行用于抑制上述热交换流体的温度降低的抑制温度降低控制。
当由内燃机产生的热较少时,在变速器油的油温达到上述判定值后,驱动空调装置的送风机将送到车室内的空气通过与循环路径的热交换器中的热交换流体的热交换而被加热时,该热交换流体的温度有可能降低到低于上述空气能够对车室内供暖的下限值。在这种情况下,实施温度上升控制以使内燃机的发热量增加,从而通过实施该控制能够使热交换流体的温度恢复到上述下限值以上。然而,通过温度上升控制来增加内燃机的发热量意味着在该内燃机的燃料消耗量增加,因此在改善该内燃机的耗油率方面成为不利因素。因此,在实现改善内燃机的耗油率方面,优选为尽可能不实施上述温度上升控制。
根据上述构成,在判断为通过基于供暖要求的上述送风机的驱动,上述热交换流体的温度降低到该热交换流体的温度有可能低于上述下限值的程度时,执行用于抑制该热交换流体的温度降低的抑制温度降低控制。由此,可抑制热交换流体的温度降低到低于上述下限值,并抑制以该降低为起因而实施温度上升控制。因此,能够尽可能地抑制通过上述温度上升控制的实施而妨碍改善内燃机的耗油率。
本发明提供一种车辆控制装置,具备:热交换装置,其具备以经过内燃机的方式设置的循环路径,并通过使该循环路径内的热交换流体循环,而使上述热交换流体与内燃机之间进行热交换,并且使该流体与内燃机的润滑油之间也进行热交换;空调装置,其具备设置在上述循环路径途中的热交换器以及基于供暖要求被驱动而引起经过上述热交换器的空气流动的送风机,将通过与在该热交换器中的上述热交换流体的热交换而被加热的上述空气送到车室内。该控制装置具备禁止单元,其从内燃机开始起动到该内燃机的润滑油的油温达到能够有效地驱动该内燃机的判定值为止,禁止上述送风机的驱动。
根据上述构成,当内燃机起动时,其后内燃机中的润滑油的油温上升达到上述判定值为止,假设即使有供暖要求也禁止送风机的驱动。在该送风机的驱动被禁止时,抑制通过送风机的驱动而流动的空气在设置于循环路径上的热交换器中与热交换流体之间进行热交换。因此,抑制由内燃机产生的热被供给到上述热交换流体后,经由上述空气被供给到车室内,从而使内燃机和上述热交换流体的温度迅速上升。而且,当内燃机和热交换流体的温度迅速上升后,能够由该热交换流体更有效地对与该热交换流体进行热交换的润滑油供给热。这意味着由内燃机产生的热经由热交换流体优先供给到车辆中除车室外低温时需要供给热的部分即润滑油。这样由于能够对润滑油优先供给由内燃机产生的热,因此在内燃机起动后,润滑油的油温迅速上升到判定值,由此成为能够有效地驱动内燃机的状态。具体而言,伴随润滑油的油温向上述判定值上升,该润滑油的粘度降低,并且伴随于此内燃机的润滑油的旋转阻力也降低,因而成为能够有效地驱动内燃机的状态。因此,不会推迟内燃机开始起动后润滑油的油温上升到判定值,换而言之不会推迟成为有效地驱动内燃机的状态,因此该推迟的部分能够抑制妨碍改善内燃机的耗油率。
在本发明的一个方式中,上述车辆搭载发热单元,该发热单元使用与内燃机不同的热源进行发热以便对车室内进行供暖。上述禁止单元在上述润滑油的油温到达上述判定值后,且在上述热交换流体的温度低于能够判断为内燃机的预热结束的内燃机预热结束温度时,维持上述送风机的驱动禁止,在上述送风机的驱动禁止中被要求供暖时,使上述发热单元发热,并基于上述润滑油的油温达到上述判定值并且上述热交换流体的温度为上述内燃机预热结束温度以上的情况,允许上述送风机的驱动。
根据上述构成,在空调装置中的送风机的驱动被禁止时,由内燃机产生的热优先被供给到润滑油以及热交换流体。由此,在内燃机开始起动后的早期,就能够使内燃机的润滑油的油温上升到上述判定值,而成为能够有效地驱动该内燃机的状态,具体而言成为使润滑油的粘度降低并使内燃机的该润滑油的旋转阻力降低的状态,并且能够结束内燃机的预热。其结果,在内燃机开始起动后的早期就能够实现改善该内燃机的耗油率。另外,由于在上述送风机的驱动禁止中被要求供暖时,通过发热单元的发热对车室内进行供暖,因此抑制在该送风机的驱动禁止中车室内的乘员感觉寒冷等车室内的舒适性降低的情况。而且,在润滑油的油温达到上述判定值并且热交换流体的温度为内燃机预热结束温度以上时,结束内燃机的热优先供给到润滑油和热交换流体的状况,而成为能够将该热交换流体的热用于车室内供暖的状况。当成为这样的状况时则允许驱动送风机,从而能够通过驱动该送风机将暖风送到车室内并进行车室内的供暖。如上所述,能够实现改善内燃机的耗油率,并且抑制车室内的舒适性降低。
在本发明的一个方式中,在基于供暖要求驱动上述送风机而将被加热的空气送到上述车室内时,基于上述热交换流体的温度降低到低于上述空气能够对车室内供暖的下限值的情况,进行温度上升控制,该温度上升控制是使上述内燃机运转以使该内燃机的发热量增加,从而使上述热交换流体的温度上升的控制。上述控制装置还具备控制单元,该控制单元在上述润滑油的油温达到上述判定值后,且判断为通过基于供暖要求的上述送风机的驱动,上述热交换流体的温度降低到该温度有可能低于上述下限值的程度时,执行用于抑制上述热交换流体的温度降低的抑制温度降低控制。
当由内燃机产生的热较少时,在该内燃机中的润滑油的油温达到上述判定值后,驱动空调装置的送风机将送到车室内的空气通过与循环路径的热交换器中的热交换流体的热交换而被加热时,该热交换流体的温度有可能降低到低于上述空气能够对车室内供暖的下限值。在这种情况下,实施温度上升控制以使内燃机的发热量增加,从而通过实施该控制能够使热交换流体的温度恢复到上述下限值以上。然而,通过温度上升控制来增加内燃机的发热量意味着在该内燃机内的燃油消耗量增加,因此在改善该内燃机的耗油率方面成为不利因素。因此,在实现改善内燃机的耗油率方面,优选为尽可能不实施上述温度上升控制。
根据上述构成,在判断为通过基于供暖要求的上述送风机的驱动,上述热交换流体的温度降低到该热交换流体的温度有可能低于上述下限值的程度时,执行用于抑制该热交换流体的温度降低的抑制温度降低控制。由此,抑制热交换流体温度降低到低于上述下限值,并抑制以该降低为起因而实施温度上升控制。因此,能够尽可能地抑制通过上述温度上升控制的实施而妨碍改善内燃机的耗油率。
在本发明的一个方式中,上述车辆搭载发热单元,该发热单元使用与内燃机不同的热源进行发热以便对车室内进行供暖。作为上述抑制温度降低控制,上述控制单元进行上述送风机的风量降低,并且在该送风机的风量降低时使上述发热单元发热。
根据上述构成,当进行空调装置的送风机的风量降低作为抑制温度降低控制时,通过循环路径的热交换器流到车室的空气的量减少,能够抑制热交换器中热交换流体的热被上述空气夺走,因此能够抑制热交换流体的温度降低。然而,经过上述热交换器的上述空气从热交换流体接受的热减少,被送到车室内的该空气的温度降低不可避免,因此乘员有可能感觉寒冷等降低车室内的舒适性。然而,在作为抑制温度降低控制,进行送风机的风量降低时,由于发热单元发热来进行车室内的供暖,因此能够抑制乘员感觉寒冷等车室内的舒适性降低的情况。
在本发明的一个方式中,上述内燃机能够执行EGR控制,该EGR控制是将经过排气***的一部分排气经由EGR机构返回到进气***。作为上述抑制温度降低控制,上述控制单元除了降低上述送风机的风量外还禁止执行上述EGR控制。上述EGR控制的执行,在只进行上述送风机的风量降低则无法抑制上述热交换流体的温度降低到低于上述下限值的条件下被禁止,而在只进行上述送风机的风量降低就能够抑制上述热交换流体的温度降低到低于上述下限值时则被允许。
当通过执行EGR控制使内燃机的一部分排气返回到进气***时,能够实现降低该内燃机的泵损失和降低冷却损失,由此改善该内燃机的耗油率。然而,通过执行EGR控制来降低内燃机的冷却损失,会使内燃机产生的热减少,从而导致热交换流体的温度降低。因此,当在EGR控制的执行中驱动送风机时,热交换流体的温度更容易降低到低于上述下限值。而且,当在EGR控制的执行中热交换流体的温度降低到低于上述下限值从而执行温度上升控制时,内燃机的燃油消耗量增加,因此与通过EGR控制的执行实现改善该内燃机的耗油率无关,反而造成内燃机的耗油率恶化。
根据上述构成,作为抑制温度降低控制,首先进行空调装置的送风机的风量降低,且以仅进行送风机的风量降低则无法抑制热交换流体的温度降低到低于上述下限值为条件,进行禁止EGR控制的执行。由此,能够可靠地抑制热交换流体的温度降低到低于上述下限值,从而能够更可靠地抑制由执行温度上升控制而引起的内燃机的耗油率的恶化。另一方面,在仅进行上述送风机的风量降低就能够抑制热交换流体的温度降低到低于上述下限值时则允许EGR控制的执行。因此,能够尽可能地执行EGR控制,能够最大限度地获得由该EGR控制带来的改善内燃机的耗油率的效果。
在本发明的一个方式中,上述控制单元,在只进行上述送风机的风量降低就能够抑制上述热交换流体的温度降低到低于上述下限值时,允许执行上述EGR控制,在允许执行该EGR控制的状态下的上述送风机的风量降低过程中,即使停止上述送风机风量的降低并恢复到原来的风量,上述热交换流体的温度也上升到不会低于上述下限值的值时,停止上述送风机的风量降低而恢复到原来的风量,并且使上述发热单元的发热停止。
根据上述构成,在允许执行EGR控制的状态下降低送风机风量的过程中,热交换流体的温度上升到即使停止上述送风机风量的降低并恢复到原来的风量也不会低于上述下限值的值时,停止上述送风机的风量降低而恢复到原来的风量,并且使上述发热单元的发热停止。由此,能够抑制送风机的风量降低以及发热单元的发热被长期浪费的情况。
在本发明的一个方式中,上述空调装置基于外气温度、上述车室实际的室内温度以及由乘员设定的该车室内的设定温度,来设定目标排出温度,该目标排出温度是通过上述送风机的驱动而被送入到上述车室内的空气温度的目标值,并基于该目标排出温度能够改变在上述热交换器中的空气与热交换流体之间的热交换量。上述禁止单元,在上述目标排出温度为预先设定的供暖要求判定值以上时,判断为有供暖要求并使上述发热单元发热,而在上述目标排出温度为低于上述供暖要求判定值时,判断为无供暖要求并使上述发热单元的发热停止。
根据上述构成,能够适宜地判断有无供暖要求,并根据该供暖要求的有无进行发热以及停止发热的发热单元,能够不产生无用地发热或在需要时却不发热这样的不良情况。
在本发明的一个方式中,上述禁止单元,基于上述热交换流体的温度为内燃机预热判定值以上的情况,判断该热交换流体的温度为上述内燃机预热结束温度以上,并允许上述送风机驱动。关于上述内燃机预热判定值,在基于有供暖要求的判断使上述发热单元发热时,与基于没有供暖要求的判断使上述发热单元停止发热时相比,设定为更高的值。
根据上述构成,在基于有供暖要求的判断使上述发热单元发热时,如果内燃机开始起动后,热交换流体的温度没有成为比基于没有供暖要求的判断而使发热单元停止发热时相比更高的值时,不解除送风机驱动的禁止且不允许该送风机驱动。这就意味着内燃机开始起动后,由内燃机产生的热相比车室更优先供给到热交换流体。因此,内燃机开始起动后,热交换流体的温度上升能够更迅速进行,内燃机的预热也能够更迅速地进行。另外,如上所述即使由内燃机产生的热相比车室更优先供给到热交换流体,此时由于发热单元发热进行车室内的供暖,因此抑制乘员感觉寒冷等车室内舒适性降低的情况。
在本发明的一个方式中,上述空调装置通过由车辆的乘员进行的切换操作,能够在普通模式和节能模式之间进行切换。关于上述内燃机预热判定值,能够基于上述普通模式和节能模式的切换而改变,并且与被切换到上述普通模式时相比,在被切换到上述节能模式时被设定为更高的值。
根据上述构成,当根据乘员的意志选择节能模式时,如果内燃机开始起动后,与普通模式时相比热交换流体的温度没有成为更的高值,则不解除送风机驱动的禁止且不允许该送风机驱动。这就意味着内燃机开始起动后,由内燃机产生的热相比车室更优先供给到热交换流体。因此,内燃机开始起动后,热交换流体的温度上升能够更迅速地进行,内燃机的预热也能够更迅速地进行。
附图说明
图1是概略地表示第一实施方式的汽车的构成的简图。
图2是表示搭载于图1的汽车上的发动机的简图。
图3是表示第一实施方式的供暖控制顺序的流程图。
图4是表示在空调自动模式下的冷却水温和送风机风量之间的关系的曲线图。
图5是表示改变内燃机预热判定值/座椅加热器控制处理的执行顺序的流程图。
图6是表示增大内燃机预热判定值对冷却水温的推移、送风机风量的推移以及车室内温度的推移的影响的时序图。
图7是表示第二实施方式的供暖控制顺序的流程图。
图8是表示第三实施方式的供暖控制顺序的流程图。
图9是表示由抑制温度降低控制的有无而产生的冷却水温的推移以及发动机转速的推移的区别的时序图。
图10是表示第四实施方式的供暖控制顺序的流程图。
图11是表示抑制温度降低控制的执行顺序的流程图。
图12是表示送风机的风量从降低开始的恢复顺序的流程图。
图13是表示第五实施方式的供暖控制顺序的流程图。
图14是表示第六实施方式的供暖控制顺序的流程图。
具体实施方式
[第一实施方式]
下面,基于图1~图6,对于将本发明具体化成汽车的控制装置的第一实施方式进行说明。
如图1所示,在汽车中,在作为原动机搭载的发动机1的输出轴1a上连接有变速装置10,发动机1(输出轴1a)的旋转经由变速装置10传递到车轮上从而能够行驶。在上述变速装置10上设置有:变矩器9,其在发动机1与设置在该装置10内部的变速机构之间进行以机油为媒介的动力传递;锁止离合器11,其能够将发动机1与变速机构直接地连结。而且,变速装置10中的锁止离合器11和变速机构的动作,利用作为该装置10的工作油的变速器油的油压来进行。
另外,在汽车上设置有为了发动机1的冷却等而在与该发动机1之间进行热交换的热交换装置17。该热交换装置17,使在以经过发动机1的方式被设置的循环路径6内作为热交换流体而存在的冷却水,通过水泵4的驱动而循环,从而在该冷却水与发动机1之间进行热交换。通过在这样的冷却水与发动机1之间进行热交换,在发动机1高温时等进行该发动机1的冷却。另外,热交换装置的上述水泵4的驱动是通过来自发动机1的输出轴1a的旋转传递来进行的。
热交换装置17,不仅在冷却水与发动机1之间进行热交换,而且在该冷却水与变速装置10的变速器油之间进行热交换。
具体而言,从热交换装置中的循环路径6分出的分歧通路6a经过机油冷却器16,并在该机油冷却器16中在冷却水与变速器油之间进行热交换,该机油冷却器16设置在使上述变速器油循环的油路15的途中。而且,热交换后的冷却水经过分歧通路6a后返回到循环路径6。因此,在变速器油的温度比上述冷却水高时,能够由该冷却水对该机油进行冷却。另外,在变速器油的温度比上述冷却水低时,利用该冷却水加热该机油。另外,在分歧通路6a上设置有流量控制阀6b,其为了调节经过机油冷却器16的冷却水的流量而进行开闭动作,通过该流量控制阀6b的开度调整,而能够调整冷却水与变速器油之间进行热交换的热的量。
在汽车中,搭载有用于进行发动机1的运转控制以及上述流量控制阀6b的驱动控制的电子控制装置(发动机ECU)2,并且还搭载有用于进行变速装置10中的锁止离合器11以及变速机构的动作控制的变速装置用电子控制装置(变速器ECU)12。对发动机ECU2输入来自检测发动机1的冷却水温TW、详细地说是存在于循环路径6内的冷却水的温度的水温传感器3的检测信号,以及来自检测发动机1的润滑油的油温的油温传感器8的检测信号,并且输入来自其他各种传感器的检测信号。另外,对变速器ECU12输入来自检测从发动机1(输出轴1a)向变速装置10的输入转速的涡轮转速传感器13、以及来自检测变速器油的温度的油温传感器14等各种传感器的检测信号。另外,发动机ECU2和变速器ECU12相互连接,且在两者之间能够进行通信。
接下来,对利用从发动机1传递到热交换装置17的热来进行汽车的车室25内的供暖等的空调装置18进行说明。
空调装置18具备为了将暖风或冷风送到车室25内而被驱动的送风机21。当驱动该送风机21而引起空气的流动时,空气被导入到通风道22内,该空气经过蒸发器23和加热器芯24后,被送到车室25内。
关于上述蒸发器23,其使空调用制冷剂所循环的制冷剂通路7在内部经过,并用该制冷剂通路7内的制冷剂来冷却通风道22内的空气。另外,制冷剂通路7内的制冷剂,通过借助来自发动机1的运转中的输出轴1a的旋转传递而动作的空调用压缩机5的动作,在制冷剂通路7内边循环边冷却。另外,关于作为热交换器的上述加热器芯24,上述热交换装置17的循环路径6在其内部经过,并用该循环路径6内被暖热的冷却水来加热通风道22内的空气。
在通风道22内,在蒸发器23与加热器芯24之间设置有用于调节经过通风道22内的空气的温度的空气混合调节风门26。在该空气混合调节风门26中进行开闭位置的变更,以便调节经过蒸发器23的空气中经过加热器芯24的空气的比例,换而言之,调节在加热器芯24中的冷却水与上述空气之间的热交换量。例如,在使空气混合调节风门26位移到空气不经过加热器芯24的开闭位置(开度最小)时,经过蒸发器23而被冷却的空气被直接供给到车室25内,因此从通风道22被送到车室25内的空气的温度为最低。而且,越使空气混合调节风门26位移到经过加热器芯24的空气的量增加的一侧(开度大的一侧),从通风道22送到车室25内的空气的温度变得越高。
因此,在从通风道22送到车室25内的空气的温度变高,且由该空气进行车室25内的供暖时,利用从发动机1传递到热交换装置17的冷却水的热进行车室25内的供暖。
另外,空调装置18具备设置在车室25内的座椅上并使用与发动机1不同的热源进行发热的座椅加热器,例如通过通电而发热的电热式座椅加热器19。关于该座椅加热器19,其在以下情况下使用,即:在发动机1从冷却状态开始刚起动后等,热交换装置17中的循环路径6内的冷却水的温度(冷却水温TW)较低,即使为了进行车室25内的供暖而驱动送风机21使空气经过上述加热器芯24,也无法通过加热器芯24有效地加热该空气时使用。这样通过将座椅加热器19作为发热单元(发热部)来使用,而由于冷却水温TW较低而即使驱动送风机21也无法将暖风送到车室25内的状况下,能够通过上述座椅加热器19来温暖乘员,从而可抑制乘员感觉寒冷等车室25内的舒适性降低的情况。
空调装置中的送风机21、空气混合调节风门26以及座椅加热器19,是通过搭载于汽车的空调装置用电子控制装置(空调ECU)27而被驱动控制。该空调ECU27与上述发动机ECU2相互连接,且在两者之间能够进行通信。空调ECU27作为禁止单元和控制单元(禁止部和控制部)发挥功能。另外,对空调ECU27输入来自日照量传感器33、外部气温传感器34和内部气温传感器35等各种传感器的信号,其中该日照量传感器33检测车室25内的日照量,该外部气温传感器34检测汽车外的空气的温度(外部气温),该内部气温传感器35检测车室25内的空气的温度(内部气温)。此外,还对空调ECU27输入来自以下所示的各种开关的信号。
·空调自动控制切换开关28,用于在自动调整车室25内的温度的空调自动模式与进行手动调整的手动模式之间进行模式切换。
·温度设定开关29,用于切换车室25内的设定温度。
·风量设定开关30,用于设定送风机21的风量。
·座椅加热器自动控制切换开关31,用于在自动调整座椅加热器的发热的座椅加热器自动模式与进行手动调整的手动模式之间进行模式切换。
·模式切换开关32,用于在因重视耗油率而实施车室25内的温度调整的节能模式与因重视舒适性而实施的普通模式之间进行模式切换。
如果空调自动控制切换开关28的操作位置是“手动”,则空调ECU27为了进行空调手动模式下的车室25内的温度调整,基于由汽车乘员操作的温度设定开关29以及风量设定开关30的操作位置,来控制送风机21和空气混合调节风门26。即,以从通风道22送到车室25内的空气的温度成为与温度设定开关29的操作位置对应的值的方式,调整空气混合调节风门26的开闭位置。另外,以送风机21的风量成为由风量设定开关30的操作位置指示的设定风量的方式,调整送风机21的转速。
另一方面,如果空调自动控制切换开关28的操作位置是“自动”,则空调ECU27根据通过温度设定开关29的操作位置所设定的设定温度、以及内部气温、日照量、外部气温、冷却水温TW等计算出目标排出温度TAO,作为在空调自动模式下的车室25内的温度调整。该目标排出温度TAO是在将车室25内的温度维持在上述设定温度的基础上从通风道22排出到车室25内的空气温度的目标值。而且,以从通风道22送到车室25内的空气的温度成为上述目标排出温度TAO的方式调整空气混合调节风门26的开闭位置,并且为了使送风机风量成为最佳的值而根据目标排出温度TAO驱动控制送风机21。
此外,如果模式切换开关32是“普通”,则空调ECU27为了进行重视车室25内的舒适性的车室25内的温度调整,例如采用按照通常情况计算出的值作为目标排出温度TAO。另外,如果模式切换开关是“节能”,则为了进行重视发动机1的耗油率的车室25内的温度调整,空调ECU27,例如将目标排出温度TAO设定为比按照通常情况计算出的值更接近外部气温的值。
如果座椅加热器自动控制切换开关31的操作位置是“自动”,则空调ECU27为了进行座椅加热器自动模式下的座椅加热器19的通电和停止通电,基于温度设定开关29的操作位置以及由内部气温传感器35检测出的内部气温或目标排出温度TAO,进行座椅加热器19的通电和停止通电。在座椅加热器19的通电过程中,该加热器19发热,在座椅加热器19的停止通电过程中该加热器停止发热。另外,如果座椅加热器自动控制切换开关31的操作位置是“开”或“关”,则空调ECU27进行座椅加热器手动模式下的座椅加热器19的通电及停止通电。即,如果座椅加热器自动控制切换开关31的操作位置是“开”,则为了使座椅加热器19发热对该加热器进行通电,如果座椅加热器自动控制切换开关31的操作位置是“关”,则为了使座椅加热器19停止发热而停止对该加热器19的通电。
接下来,参照图2对发动机1的构造以及与该发动机1相关的各种控制进行说明。
在发动机1中,从燃油喷射阀44喷射的燃油与空气一起经由进气通路42被供给到燃烧室41。然后,当通过火花塞45对燃烧室41内的由空气和燃油构成的混合气进行点火时,该混合气燃烧而使活塞46往返移动,从而使发动机1的输出轴1a旋转。另外,在燃烧室41中燃烧后的混合气,作为排气从燃烧室41被送到排气通路47,并被设置在该排气通路47上的催化剂转换器48净化。在该催化剂转换器48中,承载有用于净化排气的催化剂,在使作为该催化剂的温度的催化剂床温上升到该催化剂能够活性化的温度即活性温度而结束催化剂预热的状态时,能够最有效地净化排气。
在发动机1的输出轴1a上连接有起动器49,该起动器49在开始处于停止状态的发动机1的运转时,进行使该发动机1自动运转的强制旋转(cranking:发动机启动)。然后,在发动机1的启动中,进行来自燃油喷射阀44的燃油喷射以及由火花塞45进行的点火,由此发动机1开始自动运转从而完成起动。另外,在发动机1中以实现改善耗油率为目的进行自动停止再起动。具体而言,在预先设定的自动停止条件成立时,使发动机1的运转自动地停止,在自动停止中上述自动停止条件变为不成立时,发动机1自动再次起动。
另外,在发动机1中设置有EGR机构50,该EGR机构50用于在降低排气中所含的氮氧化物(NOx)的量等意图下,将排气通路47内的一部分排气返回到进气通路42。该EGR机构50具备:EGR通路51,其以连接排气通路47和进气通路42的方式被设置;EGR阀52,其为了能够改变上述EGR通路51的气体流通面积而被开度调整,并调整经由该通路51从排气通路47返回到进气通路42的排气的量。而且,通过EGR机构50使发动机1的一部分排气回流到进气通路42,从而混合气在燃烧室41内燃烧时,在该燃烧室41内存在不利于燃烧的气体(排气)。其结果,降低混合气在燃烧室41内的燃烧温度并降低NOx的生成,从而降低发动机1的排气中所含的NOx的量。
对进行发动机1的运转控制的上述发动机ECU2,输入来自检测循环路径6内的冷却水温度的上述水温传感器3的检测信号、以及来自检测发动机1的润滑油的油温的油温传感器8的检测信号,此外还输入来自以下所示的各传感器的检测信号。
·加速踏板位置传感器54,其检测由汽车的驾驶员进行踩踏操作的加速踏板53的踩踏量(油门踩踏量)。
·节气门开度传感器56,其检测设置在进气通路42上的节气门55的开度(节气门开度)。
·空气流量计57,其检测经由进气通路42进入到燃烧室41的空气的量。
·曲柄位置传感器58,其输出与输出轴1a的旋转对应的信号并用于发动机转速的计算等。
·空燃比传感器59,其输出与排气中的氧气浓度对应的信号。
·排气温度传感器60,其检测排气通路47中的催化剂转换器48的下游侧的排气的温度。
而且,发动机ECU2基于从上述各种传感器输入的检测信号来掌握发动机的运转状态,并根据其掌握的发动机运转状态对节气门55、燃油喷射阀44、起动器49以及EGR阀52这样的各种设备的驱动电路分别输出指令信号。于是通过发动机ECU2实施燃油喷射量控制、节气门开度控制、EGR控制以及自动停止再起动控制等发动机1的各种控制。
接下来,参照图1及图2对上述汽车的发动机1开始起动后产生的问题进行说明。
在发动机1刚从冷状态起动后,由于热交换装置17中的循环路径6内的冷却水的温度较低,因此即使基于供暖要求驱动空调装置18的送风机21使空气经过设置于上述循环路径6上的加热器芯24,也不能利用上述冷却水加热该空气。因此,即使将经过上述加热器芯24后的空气送到车室25内也不能由此对车室25内供暖,从而使乘员感觉寒冷等降低车室25内的舒适性。另外,关于上述供暖要求,在空调自动模式下是在目标排出温度TAO是较高的值时进行,在空调手动模式下是在通过温度设定开关29设定的设定温度是较高的值时进行。
关于发动机1刚从冷状态起动后的上述供暖的问题,可以通过座椅加热器19来解决。即,当乘员感觉寒冷而将座椅加热器自动控制切换开关31切换到“开”,或切换到“自动”,并且将温度设定开关29操作到高温侧的位置时,座椅加热器19通电而发热来温暖乘员,进行车室25内的供暖。由此,能够避免在上述的状况下乘员感觉寒冷等,降低车室25内舒适性的情况。
另外,在为空调自动模式以及座椅加热器自动模式时,当发动机1的温度升高且与该发动机1进行热交换的循环路径6内的冷却水的温度(冷却水温TW)升高到能够用于车室25内的供暖的程度时,驱动空调装置18的送风机21而将暖风送到车室25内,利用该暖风进行车室25内的供暖。当这样进行供暖而将车室25内的温度(内部气温)上升到通过温度设定开关29设定的设定温度时,座椅加热器19停止通电也停止发热。这样,通过进行在空调自动模式下的送风机21的停止和驱动,以及座椅加热器自动模式下的座椅加热器19的通电和停止通电,而不会产生送风机21被无用地驱动或座椅加热器19无用地发热的情况,而是能够基于供暖要求来温暖乘员。
然而,在近年的汽车中,由于实现发动机1的小型化和基于自动停止再起动等发动机1热效率的提高,使从发动机1产生的热减少的关系,因此除车室以外也存在低温时需要接受热供给的部分。作为这部分,例如可列举出设置在发动机1的排气通路47上的上述催化剂转换器48。该催化剂转换器48在使催化剂床温上升到活性温度而处于使催化剂预热结束的状态时能够最有效地对排气进行净化。然而,在发动机1产生的热较少的上述汽车中,由于该发动机1的排气温度存在降低的趋势,因此根据外部气温或发动机1的运转状态,有可能无法使催化剂床温达到活性温度以上,换而言之,有可能无法达到使催化剂预热结束的状态。
在上述汽车中,虽然通过上述送风机21的驱动能够将由发动机1产生的热优先供给到车室25,但是无法将发动机1的热优先供给到汽车中除车室25以外低温时需要接受热供应的部分(在本例中为催化剂)。这是因为,在有供暖要求的情况下,当利用由发动机1产生的热使冷却水温TW升高到能够用于车室25内的供暖的程度时,空调装置18的送风机21被驱动而将以发动机1为热源被加热的空气送到车室25内。即,由发动机1产生的热经由循环路径6内的冷却水和上述空气被优先供给到车室25,因此由发动机1产生的热,难以经由排气供给到上述汽车中除车室25以外低温时需要接受热供给的部分即催化剂。
而且,如果由发动机1产生的热不能优先供给到上述汽车中除车室25以外低温时(例如发动机1刚从冷状态起动后)需要接受热供给的部分即催化剂时,则催化剂床温低于活性化温度,使得达到催化剂预热结束的状态为止需要花费很长时间。其结果,推迟发动机1开始起动后催化剂预热结束并有效地进行排气净化的时间,该推迟部分妨碍改善发动机1的排气污染。
下面,参照图3说明本实施方式针对上述汽车中发动机1开始起动后产生的上述问题的对策。
图3是表示从发动机1开始起动到催化剂预热结束为止,以及对该催化剂预热结束后的乘员和车室25进行供暖的供暖控制程序的流程图。该供暖控制程序是通过空调ECU27,例如按照每个规定时间的时间间隔,周期性地执行。
在该程序中,首先判断是否是从发动机1开始起动到催化剂预热结束之间(S101)。
在此,对于发动机1开始起动后催化剂预热结束的判断,是基于发动机1开始起动后催化剂床温上升到活性温度的情况进行判断的。关于催化剂床温,虽然能够基于催化剂预热结束后,由排气温度传感器60检测出的催化剂转换器48下游侧的排气的温度等进行推定,但是在从发动机1开始起动到催化剂预热结束之间基于上述排气的温度等进行推定是困难的。这是因为,从发动机1开始起动到催化剂预热结束为止的催化剂床温,因发动机1开始起动时刻的催化剂床温以及发动机1开始起动后的排气温度的不同而有较大差异。另外,关于发动机1开始起动时刻的催化剂床温,到其开始起动前的发动机1的停止时间越短且从催化剂转换器48放热的时间越短,则催化剂床温成为越高的值。另外,关于从发动机1开始起动到催化剂预热结束之间的催化剂床温,除了从上述发动机1开始起动时刻的催化剂床温受到影响外,还从发动机1开始起动后的排气的总流量、排气温度的累积值、以及被送到催化剂转换器48的未燃烧燃料成分的总量也受到影响。
考虑以上情况,从发动机1开始起动到催化剂预热结束之间的催化剂床温,例如按照下面的(1)和(2)表示的顺序来推定。
(1)如果在上次发动机1停止结束的时刻催化剂预热结束,则预先存储根据此时的排气温等推定的催化剂床温,基于该催化剂床温和到本次发动机1开始起动时为止的发动机1的停止时间来设定初始值Tf,该初始值Tf用于在推定从本次发动机1开始起动后到催化剂预热结束之间的催化剂床温。关于这样设定的初始值Tf,以成为与本次发动机1开始起动时刻的催化剂床温对应的值的方式,上述所存储的催化剂床温越高并且上述发动机1的停止时间越短,则设定为越高的值。另外,如果在上次发动机1的停止结束时刻催化剂预热未结束,则使用预先通过实验等被设定为最佳值的固定值作为上述初始值Tf。
(2)发动机1开始起动后,以每16ms等规定的时间间隔,累积该时间间隔期间的催化剂床温的温度上升量ΔT,并且将通过该累积得到的累计值∑ΔT与上述初始值Tf相加,将该相加后的值“Tf+∑ΔT”作为从发动机1开始起动后到催化剂预热结束之间的催化剂床温。由此,在从发动机1开始起动后到催化剂预热结束之间,按照每个上述规定的时间间隔推定催化剂床温。另外,关于上述规定的时间间隔期间内的催化剂床温的温度上升量ΔT,是基于在经过了上述规定的时间间隔的时刻发动机1的吸入空气量(与排气的量对应)、排气温度以及空燃比,以上述吸入空气量越多并且排气温度越高以及上述空燃比越浓,则成为越大的值的方式进行计算。这是因为,上述吸入空气量越多,经过催化剂转换器48的排气的量越多,从该排气传递到催化剂转换器48的热也越多,从而上述排气温度越高从排气传递到催化剂转换器48的热也越多。此外,还因为上述空燃比越浓,被送到催化剂转换器48的排气中的未燃烧燃料成分越多,该未燃烧燃料成分在催化剂上的氧化反应中发出的热越多。因此,基于上述初始值Tf和累计值∑ΔT推定出的催化剂床温,成为基于发动机1开始起动后的排气的总流量、排气温度的累积值、以及被送到催化剂转换器48的未燃烧燃料成分的总量而被适当地推定出的值。
在如上所述地推定出的催化剂床温未上升到活性温度的情况下,在上述步骤S101中,判断为是从发动机1开始起动后到催化剂预热结束之间,并禁止空调装置18的送风机21的驱动(S102)。因此,当发动机1起动时,到其后催化剂的预热结束为止,即使假设有供暖要求也禁止送风机21的驱动。在该送风机21的驱动被禁止时,抑制通过送风机21的驱动而在通风道22内流动的空气在设置于循环路径6上的加热器芯24内与冷却水之间进行热交换。因此,抑制由发动机1产生的热被供给到上述冷却水后经由上述空气被供给到车室25内,从而使发动机1和上述冷却水的温度迅速地上升。然后,当发动机1和冷却水的温度迅速地上升时,该发动机1的排气温度升高并经由该发动机1的排气有效地对催化剂供给热。这意味着由发动机1产生的热,经由排气被优先供给到汽车中除车室25以外低温时需要供热的部分亦即催化剂。这样由于能够优先对催化剂供给由发动机1产生的热,因此发动机1开始起动后,催化剂床温迅速地上升到活性温度,而成为催化剂的预热结束的状态。因此,能够抑制发动机1开始起动后推迟催化剂预热的结束,并该推迟的部分妨碍改善发动机1排气污染的情况。
在发动机1起动开始后且在催化剂预热结束后,判断是否为空调自动模式(S103)。在此,如果是否定判定即空调手动模式,则将送风机风量调整为通过乘员进行的风量设定开关30的操作所指示的设定风量,并且将空气混合调节风门26的开度(开闭位置)调整为与通过乘员进行的温度设定开关29的操作所指示的设定温度对应的开度(S104)。另一方面,当在上述步骤S103中被判断为是空调自动模式时,则执行用于使发动机1的预热在发动机1开始起动后的早期就结束的处理(S105以后)。
在该一系列的处理中,首先基于目标排出温度TAO调整空气混合调节风门26的开度(S105)。接着,基于冷却水温TW来改变用于判断发动机1的预热是否结束的内燃机预热判定值TW1,并且实施改变发动机预热判定值/座椅加热器控制处理(S106),作为用于进行座椅加热器19的控制的处理。
然后,判断冷却水温TW是否低于上述内燃机预热判定值TW1(S107),在此如果是肯定判断则禁止送风机21的驱动(S102)。因此,在发动机1开始起动后的催化剂预热结束后,在空调自动模式中,并且在冷却水温TW是低于内燃机预热判定值TW1时,换而言之,在冷却水温TW被判断为能够判断为发动机1的预热结束的值亦即低于内燃机预热结束温度时,也禁止送风机21的驱动。
在上述步骤S106中的改变内燃机预热判定值/座椅加热器控制处理中,如果有供暖要求则使座椅加热器19发热,如果没有供暖要求则停止座椅加热器19发热。因此,在步骤107中做出肯定判定时,使送风机21的驱动处于被禁止的状态,在有供暖要求时使座椅加热器19发热并进行乘员和车室25内的供暖,因此抑制在上述送风机21的驱动禁止中乘员感觉寒冷等车室25内的舒适性降低的情况。
另一方面,在步骤S107中判断为冷却水温TW为上述内燃机预热判定值TW1以上时,判断为冷却水温TW是能够判断为发动机1的预热结束的值亦即内燃机预热结束温度以上。这就意味着结束发动机1的热优先供给到催化剂和冷却水,而成为将该冷却水的热用于车室25内的供暖的状况。在这种状况时,允许送风机21的驱动(S108),从而能够通过该送风机21的驱动将暖风送到车室25内进行车室25内的供暖。另外,在这样通过送风机21的驱动将暖风送到车室25内进行车室25内的供暖时,送风机风量例如如图4所示地基于冷却水温TW而改变。详细地说,冷却水温TW相对于内燃机预热判定值TW1的上升越大,送风机风量被调整为越大的值。
图5是表示用于执行图3的供暖控制程序的步骤S106的改变内燃机预热判定值/座椅加热器控制处理的改变内燃机预热判定值/座椅加热器控制程序的流程图。该改变内燃机预热判定值/座椅加热器控制程序,通过空调ECU27,在每次进入供暖控制程序的步骤S106(图3)时执行。
在图5表示的改变内燃机预热判定值/座椅加热器控制程序中,首先判断是否为座椅加热器自动模式(S201)。在此如果为否定判定即座椅加热器手动模式时,则控制座椅加热器19使其成为通过乘员进行的座椅加热器自动控制切换开关31的操作所指示的状态。具体而言,如果座椅加热器自动控制切换开关31***作到“开”,则使座椅加热器19通电并发热,如果座椅加热器自动控制切换开关31***作到“关”,则座椅加热器19停止通电并停止发热(S202)。然后,将内燃机预热判定值TW1设定为值“A”(S209)。另外,作为该值“A”,使用与能够将冷却水的热用于车室25内的供暖的冷却水温TW的下限值对应的值。
另一方面,当在上述步骤201中被判断为是座椅加热器自动模式时,根据供暖要求来执行使座椅加热器19通电或停止通电的处理(S203~S205)。具体而言,判断目标排出温度TAO是否为预先设定的供暖要求判定值以上(S203),换而言之判断是否有供暖要求。在此如果是否定判断,则被判断为无供暖要求,并使座椅加热器19的发热停止(S205),将内燃机预热判定值TW1设定为上述值“A”(S509)。
另外,如果在步骤S203中是肯定判定,则被判断为有供暖要求,并使座椅加热器19发热(S204),然后执行将内燃机预热判定值TW1设为比上述值“A”高的值的处理(S206~S208)。
在该一系列的处理中,首先判断是否为节能模式(S207)。在此如果是否定判定,则将内燃机预热判定值TW1设定为比上述值“A”高的值“A+β”(S208),如果是肯定判断,则将内燃机预热判定值TW1设定为比上述值“A+β”高的值“A+β+γ”(S207)。当内燃机预热判定值TW1被设定为较高的值时,如果冷却水温TW低于较高的值,则不执行供暖控制程序中的步骤S108(图3)中送风机21的驱动允许(解除驱动禁止)。在此,参照图6说明增大内燃机预热判定值TW1对冷却水温TW的推移、送风机风量的推移以及车室25内温度的推移的影响。
当内燃机预热判定值TW1变为较高的值时,冷却水温TW成为内燃机预热判定值TW1以上,而推迟解除送风机21驱动禁止(允许该驱动)的时间,送风机21的风量从“0”开始上升的时间例如也从图6(b)中的“T1”推迟到“T2”。发动机1开始起动后,推迟送风机21的风量从“0”开始上升的时间推迟意味着在该发动机1产生的热相比车室25优先被供给到冷却水。因此,发动机1开始起动后,冷却水温TW的推移趋势从图6(a)用双点划线表示的趋势变化到用实线表示的趋势,该冷却水温TW的上升能够迅速地进行,发动机1的预热也能够迅速地进行。因此,内燃机预热判定值TW1如上所述地值“A”、值“A+β”、值“A+β+γ”那样变得越大,由该发动机1产生的热越能够相比车室25更优先供给到冷却水,因此冷却水温TW的上升能够迅速地进行,发动机1的预热也能够迅速地进行。
然而,通过将内燃机预热判定值TW1设为较高的值,而推迟送风机21的风量从“0”开始上升的时间,从而如果将由发动机1产生的热相比车室25更优先供给到冷却水,则因送风机风量的上升引起的车室25内温度的上升也推迟。其结果,该车室25的温度的推移趋势例如从图6(c)中用双点划线表示的趋势向以用实线表示的趋势变化。然而,即使这样推迟了车室25内温度的上升,也能够在有供暖要求时使座椅加热器19发热来温暖乘员,由此抑制乘员感觉寒冷等车室25的舒适性降低的情况。
根据以上详述的本实施方式,能够得到如下所示的效果。
(1)由于在从发动机1开始起动到催化剂预热结束之间,禁止驱动空调装置18的送风机21,因此即使假设有供暖要求送风机21也不会被驱动。在该送风机21的驱动被禁止时,抑制通过送风机21的驱动而在通风道22内流动的空气在设置于循环路径6上的加热器芯24中与冷却水之间进行热交换。因此,抑制由发动机1产生的热被供给到上述冷却水后,经由上述空气被供给到车室25内,从而发动机1和上述冷却水的温度迅速地上升。然后,当发动机1和冷却水的温度迅速地上升时,该发动机1的排气温度升高并通过该发动机1的排气有效地对催化剂供给热。这就意味着由发动机1产生的热,经由排气优先供给到汽车中除车室25以外低温时需要供热的部分亦即催化剂。这样由于能够优先对催化剂供给由发动机1产生的热,因此发动机1开始起动后,催化剂床温迅速地上升到活性温度,而成为催化剂的预热结束的状态。因此,能够抑制发动机1开始起动后推迟催化剂预热的结束,并该推迟的部分妨碍改善发动机1排气污染的情况。
(2)在发动机1开始起动后的催化剂预热结束后,且在空调自动模式中,在冷却水温TW低于内燃机预热判定值TW1时,换而言之,在冷却水温TW被判断为能够判断为发动机1的预热结束的值亦即低于内燃机预热结束温度时,也禁止送风机21的驱动。这样在送风机21的驱动被禁止时,由发动机1产生的热不只对催化剂而且也对冷却水优先供给,从而能够使发动机1的预热在开始起动后的早期结束。另外,在上述催化剂预热结束后禁止送风机21驱动的过程中有供暖要求时,由于通过座椅加热器19发热来温暖乘员,因此可抑制禁止驱动上述送风机21的过程中车室25内的乘员感觉寒冷等降低车室25内的舒适性的情况。而且,当冷却水温TW变为上述内燃机预热判定值TW1以上时,判断该冷却水温TW1为能够判断为发动机1的预热结束的值亦即内燃机预热结束温度以上。这就意味着结束发动机1的热优先供给催化剂和冷却水,而成为能够将该冷却水的热用于车室25内的供暖的状况。在这种状况时,允许送风机21的驱动,能够通过该送风机21的驱动将暖风送到车室25内来进行车室25内的供暖。由此,能够实现发动机1早期的预热,并且能够抑制车室25内的舒适性降低。
(3)在上述催化剂预热结束后禁止驱动送风机21的过程中是否有供暖要求,是基于在空调自动模式下使用的目标排出温度TAO来判断的。即,在目标排出温度TAO为供暖要求判定值以上时,判断为有供暖要求,在目标排出温度TAO为供暖要求判定值以上时判断为没有供暖要求。由此,能够适宜地判断有无上述供暖要求,并能够使根据该供暖要求的有无进行发热以及停止发热的座椅加热器19无用地发热或在需要时却不发热这种不良情况不会产生。
(4)关于上述催化剂预热结束后座椅加热器自动模式中的上述内燃机预热判定值TW1,与基于没有供暖要求的判断而使座椅加热器19停止发热时的值“A”相比,基于有供暖要求的判断而使座椅加热器19发热时的值(“A+β”或“A+β+γ”)为更高的值。因此,在座椅加热器自动模式中,在基于供暖要求使座椅加热器19发热时,如果发动机1开始起动后,冷却水温TW未成为与基于没有供暖要求的座椅加热器19停止发热时相比更高的值,则不解除送风机21的驱动禁止并不允许该送风机21的驱动。这就意味着开始起动后,由发动机1产生的热相比车室25更优先供给到冷却水。因此,发动机1开始起动后,冷却水温TW的上升能够更迅速地进行,发动机1的预热也能够更迅速地进行。另外,如上所述地即使由发动机1产生的热相比车室25更优先供给到冷却水,此时也由于座椅加热器19发热能够温暖乘员,因此可抑制乘员感觉寒冷等车室25内舒适性降低的情况。
(5)关于在上述座椅加热器自动模式中,基于供暖要求使座椅加热器19发热时的内燃机预热判定值TW1,在根据乘员的意志选择了节能模式时,与选择了普通模式时的值“A+β”相比较,设定为更高的值“A+β+γ”。因此,在节能模式中,如果发动机1开始起动后,冷却水温TW未成为与普通模式时相比更高的值,则不解除送风机21的驱动禁止并不允许该送风机21的驱动。这就意味着开始起动后,由发动机1产生的热相比车室25更优先供给到冷却水。因此,发动机1开始起动后,冷却水温TW的上升更能够更迅速地进行,发动机1的预热也能够更迅速地进行。
[第二实施方式]
下面,基于图7说明本发明的第二实施方式。
在实现发动机1的小型化和基于自动停止再起动等发动机1的热效率提高的汽车中,作为除车室25以外低温时需要接受热供给的部分,还可列举出变速装置10的变速器油。
关于变速装置10的驱动状态,在变速器油的油温成为相对于发动机停止中的常温高出某种程度的值时(例如判定值H1),则成为有助于改善发动机1的耗油率的状态。因此,为了实现改善发动机1的耗油率,可以考虑将与热交换装置17的循环路径6相连的分歧通路6a的流量控制阀6b打开,在油路15的机油冷却器16中使变速器油与循环油路6的冷却水之间进行热交换,并利用上述冷却水加热该机油从而将油温保持在上述判定值H1以上。然而,在发动机1产生的热较少的上述汽车中,由于通过与该发动机1的热交换而使温度上升的冷却水的温度存在降低的趋势,因此根据外部气温和发动机1的运转状态,有可能无法使变速器油的油温为上述判定值H1以上。
该实施方式中,在上述汽车中对除车室25以外低温时(例如发动机1刚从冷状态起动后)需要接受热供给的部分亦即变速器油优先供给由发动机1产生的热,从而使该机油的油温迅速地上升到上述判定值H1以上。由此,可抑制发动机1开始起动后变速器油上升到上述判定值H1以上的时间推迟,并该推迟的部分妨碍改善发动机1的耗油率的情况。
另外,作为有助于改善发动机1的耗油率的变速装置10的驱动状态,例如可列举出允许通过锁止离合器11连结变速机构和发动机1的锁止控制的执行的状态。当通过该控制由锁止离合器11进行变速机构和发动机1的连结时,能够有效地进行从发动机1向变速机构的旋转传递。因此,在进行用于使车辆行驶的发动机1的运转时,能够改善该发动机的耗油率。关于这样的锁止控制,在变速器油的油温从发动机停止中的常温上升到锁止控制允许温度时被允许执行。因此,作为有助于改善发动机1的耗油率的变速装置10的驱动状态,在设想允许执行该装置10中的锁止控制的状态的情况下,上述判定值H1被设定为锁止控制允许温度。
另外,作为有助于改善发动机1的耗油率的变速装置10的驱动状态,可列举在汽车没有自行要求时允许执行强制地将变速机构切换到空挡状态的空挡控制的状态。另外,没有上述自行要求的判断,例如在车速为“0”且油门踩踏量为“0”时,或车速为“0”且汽车刹车时进行。当通过该空挡控制将变速机构强制的切换到空挡状态时,由于降低基于变速装置10的发动机1的旋转阻力,因此该部分能够改善发动机1的耗油率。关于这样的空挡控制,在变速器油的油温从发动机停止中的常温上升到空挡控制允许温度时允许执行。因此,作为有助于改善发动机1的耗油率的变速装置10的驱动状态,在设想允许执行该装置10的空挡控制的状态的情况下,上述判定值H1被设定为空挡控制允许温度。
图7是表示本实施方式的供暖控制程序的流程图。在该供暖控制程序中,仅第一实施方式的供暖控制程序中相当于步骤S101(图3)的处理的处理(S301)与该程序不同。因此,以下只说明与该程序不同的部分以及与其相关的部分。
在本实施方式的供暖控制程序的步骤S301的处理中,判断是否是发动机1开始起动后变速器油的油温上升而到达上述判定值H1之间。而且,在变速器油的油温未上升到上述判定值H1时,在步骤S301中进行肯定判定,并禁止空调装置18的送风机21的驱动(S302)。
因此,当发动机1起动时,在其后变速器油的油温上升到上述判定值H1以上为止,假设即使有供暖要求也禁止送风机21的驱动。在该送风机21的驱动被禁止时,可抑制通过送风机21的驱动而在通风道22内流动的空气在设置于循环路径6上的加热器芯24中与冷却水之间进行热交换。因此,可抑制由发动机1产生的热被供给到上述冷却水后,通过上述空气供给到车室25内,从而使发动机1和上述冷却水的温度迅速地上升。而且,当发动机1和冷却水的温度迅速地上升时,能够经由该冷却水在机油冷却器16中更有效地对变速器油供热。这意味着由发动机1产生的热经由冷却水优先供给到汽车中除车室25以外低温时需要供给热的部分亦即变速器油。这样由于能够对变速器油优先供给由发动机1产生的热,因此在发动机1开始起动后,变速器油的油温迅速地上升到上述判定值H1,变速装置10的驱动状态成为有助于改善发动机1的耗油率状态。因此,可抑制发动机1开始起动后,推迟变速装置10成为上述驱动状态,且该推迟的部分妨碍发动机1的耗油率改善的情况。
根据本实施方式,能够得到如下所示的效果。
(6)发动机1开始起动后,由于变速器油的油温迅速地上升到上述判定值H1,使变速装置10的驱动状态成为有助于改善发动机1的耗油率的状态,因此能够抑制推迟成为该状态,进而能够抑制该推迟的部分妨碍发动机1的耗油率改善的情况。
(7)作为有助于改善发动机1的耗油率的变速装置10的驱动状态,在设想允许执行该装置10的锁止控制的状态的情况下,将上述判定值H1设定为锁止控制允许温度。在这种情况下,发动机1开始起动后,变速器油的油温迅速地上升到上述锁止控制允许温度,成为允许锁止控制的执行的状态,且不发生推迟成为该状态。而且,不产生该推迟的部分妨碍发动机1的耗油率改善的情况。
(8)作为有助于改善发动机1的耗油率的变速装置10的驱动状态,在设想允许执行该装置10的空挡控制的状态的情况下,将上述判定值H1设定为空挡控制允许温度。在这种情况下,发动机1开始起动后,变速器油的油温迅速上升到上述空挡控制允许温度,成为允许空挡控制执行的状态,不会发生推迟成为该状态。而且,也不会发生该推迟的部分妨碍改善发动机1的耗油率的情况。
(9)能够得到与第一实施方式中的(2)~(5)同等的效果。
[第三实施方式]
下面,基于图8说明本发明的第三实施方式。
在实现发动机1的小型化和基于自动停止再起动等的发动机1的热效率提高的汽车中,作为在车室25以外低温时需要接受热供给的部分,还可列举出发动机1的润滑油。
关于发动机1,在润滑油的油温成为相对于发动机停止时的常温高出某种程度的值时(例如判定值H2)粘度降低,发动机1的润滑油的旋转阻力降低从而能够有效地进行驱动,成为有效地改善该发动机1的耗油率的状态。因此,为了实现改善发动机1的耗油率,可以考虑在循环路径6内的冷却水与上述润滑油之间进行热交换,并将该润滑油的油温维持在上述判定值H2以上。然而,在发动机产生的热较少的上述汽车中,由于通过与该发动机1的热交换而使温度上升的冷却水的温度存在降低的趋势,因此根据外部气温和发动机1的运转状态有可能无法使该发动机1中的润滑油的油温成为上述判定值H2以上。
该实施方式中,在上述汽车中对除车室25以外低温时(例如发动机1刚从冷状态起动后)需要接受热供给的部分亦即发动机1的润滑油优先供给由发动机1产生的热,从而使该机油的油温迅速地上升到上述判定值H2以上。由此,发动机1开始起动后润滑油上升到上述判定值H2以上的时间不会推迟,可抑制该推迟的部分妨碍改善发动机1的耗油率。
图8是表示本实施方式的供暖控制程序的流程图。在该供暖控制程序中,仅第一实施方式的供暖控制程序中相当于步骤S101(图3)的处理的处理(S401)与该程序不同。因此以下只说明与该程序不同的部分以及与其相关的部分。
在本实施方式的供暖控制程序的步骤S401的处理中,判断是否是发动机1开始起动后发动机1的润滑油的油温上升而到达上述判定值H2之间。而且,在发动机1的润滑油的油温未上升到上述判定值H2时,在步骤S401中进行肯定判定,并禁止空调装置18的送风机21的驱动(S402)。
因此,当发动机1起动时,在其后润滑油的油温上升到上述判定值H2以上为止,假设即使有供暖要求也禁止送风机21的驱动。在该送风机21的驱动被禁止时,可抑制通过送风机21的驱动而在通风道22内流动的空气在设置于循环路径6上的加热器芯24中与冷却水之间进行热交换。因此,可抑制由发动机1产生的热被供给到上述冷却水后,经由上述空气供给到车室25内,从而使发动机1和上述冷却水的温度迅速地上升。而且,当发动机1和冷却水的温度迅速地上升时,能够经由该冷却水更有效地对发动机1的润滑油供热。这意味着由发动机1产生的热经由冷却水优先供给到汽车中除车室25以外低温时需要供给热的部分亦即润滑油。这样由于能够对润滑油优先供给由发动机1产生的热,因此能够抑制在发动机1开始起动后,推迟润滑油的油温迅速地上升到上述判定值H2,换而言之抑制推迟变成能够有效地驱动发动机1的状态,并抑制该推迟的部分妨碍发动机1的耗油率改善的情况。
根据本实施方式,能够得到如下所示的效果。
(10)发动机1开始起动后,由于润滑油的油温迅速地上升到上述判定值H2,成为有效地驱动发动机1的状态,因此能够抑制推迟成为该状态,进而该推迟的部分妨碍发动机1的耗油率改善的情况。
(11)能够得到与第一实施方式中的(2)~(5)同等的效果。
[第四实施方式]
下面,基于图9~图12说明本发明的第四实施方式。
该实施方式是第一实施方式的变形例,在发动机1开始起动后,催化剂预热结束后的处理与第一实施方式不同。上述催化剂预热结束后,通过基于供暖要求的送风机21的驱动而被送到车室25内的空气通过在加热器芯24中的与冷却水进行热交换而被加热时,该冷却水的温度有可能降低至低于上述空气能够对车室25内供暖的下限值。
这是因为,在实现发动机1的小型化和自动停止再起动等引起的发动机1的热效率提高的汽车中,由发动机1产生的热较少,通过与该发动机1进行热交换而温度上升的上述冷却水的温度存在降低的趋势。特别是,在打算改善发动机1的耗油率,尽可能在较宽的发动机运转区域执行EGR控制的情况下,上述冷却水温度降低的趋势更加显著。这与在执行EGR控制时,当EGR阀52打开,发动机1的一部分排气经由EGR通路而返回到进气通路42时,伴随于此实现降低发动机1的泵损失和降低冷却损失相关。这样降低发动机1的泵损失和冷却损失意味着发动机1的耗油率得到改善,然而降低发动机1的冷却损失降低也意味着发动机1产生的热减少。因此,EGR控制的执行导致冷却水温TW降低,当在执行该EGR控制的过程中驱动送风机21时,冷却水温TW更容易降低到低于上述下限值。
在该实施方式中,在基于供暖要求驱动送风机21而将被加热的空气送到车室25内时,基于冷却水温TW降低到低于上述下限值的情况,实施增加发动机1的发热量的发动机运转,进行使冷却水温TW上升的温度上升控制。作为该温度上升控制,具体而言是进行发动机1的怠速转速的上升、禁止发动机1的自动停止以及自动停止中发动机1的再起动的控制。由此,由于增加由发动机1产生的热,因此能够使冷却水温TW恢复到上述下限值以上。然而,通过上述温度上升控制增加发动机1的发热量意味着在该发动机1中的燃油消耗量增加,这在改善该发动机1的耗油率方面成为不利因素。因此,在实现发动机1的耗油率改善方面,优选应尽可能不实施上述温度上升控制。
鉴于以上情况,在该实施方式中是在发动机1开始起动后,催化剂预热结束后,在判断为通过基于供暖要求进行的送风机21的驱动,冷却水温TW降低到该冷却水温TW有可能成为低于上述下限值时,进行用于抑制冷却水温TW降低的抑制温度降低控制。在这种情况下,通过实施该抑制温度降低控制,来抑制冷却水温TW降低到低于上述下限值,并抑制以该降低为起因而实施温度上升控制。因此,能够尽可能地抑制通过上述温度上升控制的实施而妨碍改善内燃机的耗油率的情况。
在图9(a)中,实线表示实施上述抑制温度降低控制的情况下冷却水温TW的推移,双点划线表示未实施上述抑制温度降低控制的情况下冷却水温TW的推移。由该图可知,在未实施上述抑制温度降低控制的情况下(双点划线),不抑制冷却水温TW降低到低于上述下限值,作为温度上升控制是进行禁止发动机1的自动停止和自动停止中发动机1的再起动。其结果,不进行发动机1的自动停止再起动,发动机转速如图9(c)所示地进行推移,因此上述发动机1的自动停止再起动妨碍改善发动机1的耗油率是无法避免的。相对于此,在实施上述抑制温度降低控制的情况下(实线),由于抑制冷却水温TW降低到低于上述下限值,因此尽可能地抑制作为温度上升控制而进行禁止发动机1的自动停止和自动停止中发动机1的再起动。其结果,发动机1的自动停止再起动按照通常情况进行,发动机转速如图9(b)所示地进行推移,从而抑制上述发动机1的自动停止再起动妨碍改善发动机1的耗油率的情况。
图10是表示本实施方式的供暖控制程序的流程图。该供暖控制程序也通过空调ECU27,例如在每个规定时间的时间间隔周期性地执行。
在该程序中,判断是否是从发动机1开始起动到催化剂预热结束之间(S501),在此如果是肯定判定,则禁止送风机21的驱动(S501)。另一方面,如果是发动机1开始起动后且上述催化剂预热结束后(S501:否),则进行用于实施上述抑制温度降低控制的处理(S503~S505),以及用于实施上述温度上升控制的处理(S506、S507)。
在用于实施上述抑制温度降低控制的处理(S503~S505)中,首先判断是否有供暖要求(S503),换而言之判断送风机21是否被驱动。在此如果是肯定判断,则判断通过上述送风机21的驱动冷却水温TW是否降低到该冷却水温TW有可能低于上述下限值的程度(S504)。而且,在冷却水温TW因上述送风机21的驱动而低到有可能成为低于上述下限值的程度的情况下,执行上述抑制温度降低控制(S505)。
另外,在用于实施上述温度上升控制的处理中(S506、S507),判断冷却水温TW是否为低于上述下限值(S506),在此如果是肯定判定,则执行上述温度上升控制(S507)。
图11是表示用于执行图10的供暖控制程序中步骤S505的抑制温度降低控制的抑制温度降低控制程序的流程图。该抑制温度降低控制程序,通过空调ECU27,在每次进入供暖控制程序的步骤S505(图10)时执行。
在上述抑制温度降低控制程序中,以是空调自动模式中为条件(S601:是),进行送风机21的风量降低(S602)作为抑制温度降低控制。当这样进行送风机21的风量降低时,经过循环路径6的加热器芯24流到车室25内的空气的量减少,能够抑制加热器芯24中冷却水的热被上述空气夺走,因此能够抑制冷却水的温度降低。然而,经过加热器芯24的空气从冷却水接受的热减少,因而被送到车室25内的该空气的温度降低不可避免,因此有可能乘员感觉寒冷等降低车室内的舒适性。因此作为抑制温度降低控制进行送风机21的风量降低时,进行座椅加热器19的发热(S603)。关于此时座椅加热器19的发热,根据该加热器19的停止发热状态和规定的发热状态以只增大预先设定的量的发热量的方式进行。由此,由于能够用座椅加热器19的热来温暖乘员和车室25,因此能够抑制乘员感觉寒冷等降低车室25内舒适性的情况。
接着,判断通过上述座椅加热器19发热,乘员的温暖感是否充分(S604)。由于乘员的温热感受车室25内温度(内部气温)的影响,因此能够基于该温度来进行上述判断。即,在通过上述座椅加热器19的发热能够得到充分的温热感的内部温度的情况下,在上述步骤S604进行肯定判定,在非上述情况下进行否定判断。当在该步骤S604中进行肯定判定时,将经过因上述送风机21的风量降低而产生冷却水温TW的变化所需的时间作为条件(S605:是),判断冷却水温TW是否降低到该冷却水温TW有可能低于上述下限值的程度(S606)。在此肯定判定意味着仅靠降低上述送风机21的风量已无法抑制冷却水温TW降低到低于上述下限值的状况。在这种情况下,作为抑制温度降低控制,除了降低送风机21的风量外,还实施禁止执行EGR控制(S607)。另外,在上述步骤601中进行否定判定时,并且在上述步骤S604中也进行了否定判定时,进入步骤S607禁止执行EGR控制。通过禁止执行该EGR控制,能够更可靠地抑制冷却水温TW降低到低于上述下限值,并进一步可靠地抑制通过执行温度上升控制所导致的发动机1的耗油率恶化。
另一方面,在上述步骤S606中进行了否定判定的情况下,该否定判定意味着仅靠上述送风机21的风量降低就能够抑制冷却水温TW降低到低于上述下限值的状况。在这种情况下,标记F被设定为“1”(S608),并允许执行EGR控制(S609)。换而言之,不实施EGR控制的禁止执行。关于上述标记F,如果是“1”,则表示在允许执行EGR控制的状态下,作为抑制温度降低控制是降低送风机21的风量的状况,如果是“0”则表示不是该状况。另外,在上述步骤S605中进行了否定判定的情况下,也进入步骤S609而允许执行EGR控制。
图12是表示送风机风量恢复程序的流程图,该送风机风量恢复程序用于在允许执行EGR控制的状态下,作为抑制温度降低控制是在降低送风机21的风量的状况时,停止降低该送风机21的风量而将该风量恢复到原来。该送风机风量恢复程序,通过空调ECU27,例如按照每个规定时间的时间间隔周期性地执行。
在该程序中进行以下判断,即:上述标记F是否为“1”(S701),该冷却水温TW是否较高(S702),从而即使将送风机21的风量恢复到降低前的值,也不必担心冷却水温TW达不到上述下限值的程度。关于该步骤S702的判断,具体而言,在将送风机21的风量恢复到降低前的值而引起的冷却水温TW的上升量设为“ΔT”且将上述下限值设为“TC”时,进行冷却水温TW是否相比于“TC+ΔT”这样的值高出某种程度的判断。而且,如果在上述步骤S701和步骤S702两者均为肯定判断时,则停止降低送风机21的风量并将该风量返回到原来的值(S703),停止座椅加热器器19的发热(S704)。然后,标记F被重新设置为“0”(S705)。
根据本实施方式,除了第一实施方式中(1)的效果外,还能够得到如下所示的效果。
(12)在发动机1开始起动后催化剂预热结束后,判断通过基于供暖要求的送风机21的驱动,冷却水温TW降低到有可能成为低于上述下限值的程度时,进行用于抑制冷却水温TW降低的抑制温度降低控制。在这种情况下,通过实施该抑制温度降低控制,来抑制冷却水温TW降低到低于上述下限值,并抑制以该降低为起因而实施上述温度上升控制。因此,能够尽可能地抑制通过上述温度上升控制的实施而妨碍改善内燃机的耗油率。
(13)作为上述抑制温度降低控制,当进行送风机21的风量降低时,经过循环路径6的加热器芯24流到车室25内的空气量减少,能够抑制加热器芯24中冷却水的热被上述空气夺走,因此能够抑制冷却水温TW降低到低于上述下限值。然而,降低送风机21的风量时,经过加热器芯24的空气从冷却水接受的热减少,因而被送到车室25内的该空气的温度降低是不可避免的,有可能乘员感觉寒冷等使车室25内的舒适性降低。由于抑制这样的情况,如上所述在使送风机21的风量降低时进行座椅加热器19的发热。在这种情况下,由于能够用座椅加热器19的热来温暖乘员,因此能够抑制乘员感觉寒冷等车室25内的舒适性降低的情况。
(14)作为抑制温度降低控制,首先进行送风机21的风量降低,且以仅进行风量降低无法抑制冷却水温TW降低到低于上述下限值的为条件进行禁止执行EGR控制。由此,能够可靠地抑制冷却水温TW降低到低于上述下限值,从而能够更可靠地抑制由执行温度上升控制而引起的内燃机的耗油率的恶化。另一方面,在仅进行上述送风机21的风量降低就能够抑制冷却水温TW降低到低于上述下限值时,不禁止执行EGR控制而允许该EGR控制的执行。因此,能够尽可能地执行EGR控制,能够最大限度地获得由该EGR控制带来的改善内燃机的耗油率的效果。
(15)在允许执行EGR控制的状态下降低送风机21风量的过程中,该冷却水温TW上升到即使停止送风机21的风量降低并恢复到原来的风量也不必担心冷却水温TW成为低于上述下限值的程度时,停止上述送风机21的风量降低将风量恢复到原来,并且使座椅加热器19的发热停止。由此,可抑制送风机21的风量降低以及座椅加热器19的发热长期无用地持续。
[第五实施方式]
下面,基于图13说明本发明的第五实施方式。
该实施方式是第二实施方式的变形例,发动机1开始起动后且变速器油的油温上升到上述判定值H1以上后的处理与第二实施方式不同,作为该处理,进行与第四实施方式的催化剂预热结束后的处理相同的处理。
图13是表示本实施方式的供暖控制程序的流程图。在该供暖控制程序中,判断是否是发动机1开始起动后变速器油的油温上升而达到上述判定值H1之间(S801),在此如果是肯定判断,则禁止驱动送风机21(S802)。另外,在步骤S801中进行否定判定时,执行步骤S803~S807的处理。上述步骤S803~S807的处理,成为与第四实施方式中的供暖控制程序(图9)的步骤S503~S507相同的处理。
根据本实施方式,能够得到第二实施方式中的(6)的效果、以及与第四实施方式中的(12)~(15)的效果同等的效果。
[第六实施方式]
下面,基于图14说明本发明的第六实施方式。
该实施方式是第二实施方式的变形例,发动机1开始起动后且该发动机1的润滑油的油温上升到上述判定值H2以上后的处理与第三实施方式不同,作为该处理进行与第四实施方式的催化剂预热结束后的处理相同的处理。
图14是表示本实施方式的供暖控制程序的流程图。在该供暖控制程序中,判断是否是发动机1开始起动后该发动机1的润滑油的油温上升达到上述判定值H2之间(S901),在此如果进行肯定判断,则禁止驱动送风机21(S902)。另外,在步骤S901进行否定判定时,执行步骤S903~S907的处理。这些步骤S903~S907的处理,成为与第四实施方式中的供暖控制程序(图9)的步骤S503~S507相同的处理。
根据本实施方式,能够得到与第三实施方式中(10)的效果、以及与第四实施方式中的(12)~(15)的效果同等的效果。
[其他实施方式]
另外,上述各实施方式,例如也能够进行如下变更。
在第一~第六实施方式中,也可以将电热式转向盘加热器或用于加热在通风道22中流动的空气的空气加热器等作为发热单元(发热部)设置。
在第一~第三实施方式中,将在普通模式和节能模式中内燃机供暖判定值TW1设定为不同的值,但例如也可以固定为与普通模式对应的值“A+β”。
在第四~第六实施方式中,作为抑制温度降低控制,也可以只进行降低送风机风量和禁止执行EGR控制中的一个。
在第四~第六实施方式中,作为抑制温度降低控制,在降低送风机风量时,不一定必须使座椅加热器19发热。
在第一~第三实施方式中,在改变内燃机供暖判定值/座椅加热器控制处理中,在有供暖要求时,不一定必须使座椅加热器19发热。
在第一实施方式中,在供暖控制程序的步骤S101中进行了肯定判定时,可以根据供暖要求的有无进行座椅加热器19的发热及停止发热。另外,在该程序中不一定必须进行步骤S101的处理,也可以省略该处理。
在第二实施方式中,在供暖控制程序中的步骤S301中进行了肯定判定时,可以根据有无供暖要求进行座椅加热器19的发热及停止发热。另外,在该程序中不一定必须进行步骤S301的处理,也可以省略该处理。
在第三实施方式中,在供暖控制程序中的步骤S401中进行了肯定判定时,可以根据有无供暖要求进行座椅加热器19的发热及停止发热。另外,在该程序中不一定必须进行步骤S401的处理,也可以省略该处理。
在第四实施方式中,在供暖控制程序中的步骤S501中进行了肯定判定时,可以根据有无供暖要求进行座椅加热器19的发热及停止发热。另外,在该程序中不一定必须进行步骤S501的处理,也可以省略该处理。
在第五实施方式中,在供暖控制程序中的步骤S801中进行了肯定判定时,可以根据有无供暖要求进行座椅加热器19的发热及停止发热。另外,在该程序中不一定必须进行步骤S801的处理,也可以省略该处理。
在第六实施方式中,在供暖控制程序中的步骤S901中进行了肯定判定时,可以根据有无供暖要求进行座椅加热器19的发热及停止发热。另外,在该程序中不一定必须进行步骤S901的处理,也可以省略该处理。
在第二、第五实施方式中,关于判定值H1可以设定为:降低变速器油的粘度、降低由变速装置10(变速器油)引起的发动机1的旋转阻力,且能够有效地驱动该发动机1的变速器油的温度。
Claims (17)
1.一种车辆的控制装置,具备:
催化剂,其设置在搭载于车辆的内燃机的排气***中,并进行排气的净化;
热交换装置,其具备以经过内燃机的方式设置的循环路径,使该循环路径内的热交换流体循环并使该流体与内燃机之间进行热交换;
空调装置,其具备设置在上述循环路径途中的热交换器以及基于供暖要求被驱动而引起经过上述热交换器的空气流动的送风机,将通过与该热交换器中的上述热交换流体之间的热交换而被加热的上述空气送到车室内,
该车辆的控制装置的特征在于,
具备禁止单元,其从内燃机开始起动到上述催化剂的预热结束为止,禁止上述送风机的驱动。
2.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其中,
上述车辆是搭载发热单元的车辆,该发热单元使用与内燃机不同的热源进行发热以便对车室内进行供暖,
上述禁止单元,
在上述催化剂的预热结束后,且在上述热交换流体的温度为低于能够判断为内燃机的预热结束的内燃机预热结束温度时,维持上述送风机驱动的禁止,
在上述送风机的驱动禁止中被要求供暖时,使上述发热单元发热,
基于上述催化剂的预热结束并且上述热交换流体的温度为上述内燃机预热结束温度以上的情况,允许上述送风机的驱动。
3.根据权利要求1所述的车辆的控制装置,其中,
在基于供暖要求驱动上述送风机而将被加热的空气送到上述车室内时,基于上述热交换流体的温度降低到低于上述空气能够对上述车室内供暖的下限值的情况进行温度上升控制,该温度上升控制是使上述内燃机运转以使该内燃机的发热量增加,从而使上述热交换流体的温度上升,
该车辆的控制装置还具备控制单元,其在上述催化剂的预热结束后,且判断为通过基于供暖要求的上述送风机的驱动,上述热交换流体的温度降低到该温度有可能低于上述下限值的程度时,执行用于抑制上述热交换流体的温度降低的抑制温度降低控制。
4.一种车辆的控制装置,具备:
变速装置,其与搭载于车辆的内燃机的输出轴相连;
热交换装置,其具备以经过内燃机的方式设置的循环路径,并通过使该循环路径内的热交换流体循环,而使上述热交换流体与内燃机之间进行热交换,并且使该流体与上述变速装置的变速器油之间也进行热交换;
空调装置,其具备设置在上述循环路径途中的热交换器以及基于供暖要求被驱动而引起经过上述热交换器的空气流动的送风机,将通过与在该热交换器中的上述热交换流体的热交换而被加热的上述空气送到车室内,
该车辆的控制装置的特征在于,
具备禁止单元,其从内燃机开始起动到上述变速器油的油温达到能够使上述变速装置成为有助于改善内燃机的耗油率的驱动状态的判定值为止,禁止上述送风机的驱动。
5.根据权利要求4所述的车辆的控制装置,其中,
上述变速装置具备:变速机构、进行以机油为媒介的变速机构和内燃机之间的动力传递的变矩器、能够将上述变速机构与上述内燃机直接地连结的锁止离合器,
上述判定值是锁止控制允许温度,其允许执行基于上述锁止离合器进行上述变速机构与上述内燃机之间的连结的锁止控制。
6.根据权利要求4所述的车辆的控制装置,其中,
上述判定值是空挡控制允许温度,其在车辆没有自行要求时允许执行将上述变速机构切换到空挡状态的空挡控制。
7.根据权利要求4至6中的任意一项所述的车辆的控制装置,其中,
上述车辆是搭载发热单元的车辆,该发热单元使用与内燃机不同的热源进行发热以便对车室内进行供暖,
上述禁止单元,
在上述变速器油的油温达到上述判定值后,且在上述热交换流体的温度低于能够判断为内燃机的预热结束的内燃机预热结束温度时,维持上述送风机的驱动禁止,
在上述送风机的驱动禁止中被要求供暖时,使上述发热单元发热,
基于上述变速器油的油温达到上述判定值并且上述热交换流体的温度为上述内燃机预热结束温度以上的情况,允许驱动上述送风机。
8.根据权利要求4至6中的任意一项所述的车辆的控制装置,其中,
在基于供暖要求驱动上述送风机而将被加热的空气送到上述车室内时,基于上述热交换流体的温度降低到低于上述空气能够对上述车室内供暖的下限值的情况进行温度上升控制,该温度上升控制是使上述内燃机运转以使该内燃机的发热量增加,从而使上述热交换流体的温度上升,
该车辆的控制装置还具备控制单元,其在上述变速器油的油温达到上述判定值后,且判断为通过基于供暖要求的上述送风机的驱动,上述热交换流体的温度降低到该温度有可能低于上述下限值的程度时,执行用于抑制上述热交换流体的温度降低的抑制温度降低控制。
9.一种车辆的控制装置,具备:
热交换装置,其具备以经过内燃机的方式设置的循环路径,并通过使该循环路径内的热交换流体循环,而使上述热交换流体与内燃机之间进行热交换,并且使该流体与内燃机的润滑油之间也进行热交换;
空调装置,其具备设置在上述循环路径途中的热交换器以及基于供暧要求被驱动而引起经过上述热交换器的空气流动的送风机,将通过与在该热交换器中的上述热交换流体的热交换而被加热的上述空气送到车室内,
该车辆的控制装置的特征在于,
具备禁止单元,其从内燃机开始起动到该内燃机的润滑油的油温达到能够有效地驱动该内燃机的判定值为止,禁止上述送风机的驱动。
10.根据权利要求9所述的车辆的控制装置,其中,
上述车辆是搭载发热单元的车辆,该发热单元使用与内燃机不同的热源进行发热以便对车室内进行供暖,
上述禁止单元,
在上述润滑油的油温到达上述判定值后,且在上述热交换流体的温度低于能够判断为内燃机的预热结束的内燃机预热结束温度时,维持上述送风机的驱动禁止,
在上述送风机的驱动禁止中被要求供暖时,使上述发热单元发热,
基于上述润滑油的油温达到上述判定值并且上述热交换流体的温度为上述内燃机预热结束温度以上的情况,允许上述送风机的驱动。
11.根据权利要求9所述的车辆的控制装置,其中,
在基于供暖要求驱动上述送风机而将被加热的空气送到上述车室内时,基于上述热交换流体的温度降低到低于上述空气能够对上述车室内供暖的下限值的情况进行温度上升控制,该温度上升控制是使上述内燃机运转以使该内燃机的发热量增加,从而使上述热交换流体的温度上升,
该车辆的控制装置还具备控制单元,其在上述润滑油的油温达到上述判定值后,且判断为通过基于供暖要求的上述送风机的驱动上述热交换流体的温度降低到该温度有可能低于上述下限值的程度时,执行用于抑制上述热交换流体的温度降低的抑制温度降低控制。
12.根据权利要求3、8、11中的任意一项所述的车辆的控制装置,其中,
上述车辆是搭载发热单元的车辆,该发热单元使用与内燃机不同的热源进行发热以便对车室内进行供暖,
上述控制单元,作为上述抑制温度降低控制,进行上述送风机的风量降低,并且在该送风机的风量降低时使上述发热单元发热。
13.根据权利要求12所述的车辆的控制装置,其中,
上述内燃机能够执行EGR控制,该EGR控制是将经过排气***的一部分排气经由EGR机构返回到进气***的控制,
作为上述抑制温度降低控制,上述控制单元除了降低上述送风机的风量外还禁止执行上述EGR控制,
上述EGR控制的执行,在只进行上述送风机的风量降低则无法抑制上述热交换流体的温度降低到低于上述下限值的条件下被禁止,而在只进行上述送风机的风量降低就能够抑制上述热交换流体的温度降低到低于上述下限值时被允许。
14.根据权利要求13所述的车辆的控制装置,其中,
上述控制单元,在只进行上述送风机的风量降低就能够抑制上述热交换流体的温度降低到低于上述下限值时,允许执行上述EGR控制,在允许执行该EGR控制的状态下的上述送风机的风量降低过程中,即使停止上述送风机风量的降低并恢复到原来的风量,上述热交换流体的温度也上升到不会低于上述下限值的值时,停止上述送风机的风量降低而恢复到原来的风量,并且使上述发热单元的发热停止。
15.根据权利要求2、7、10中的任意一项所述的车辆的控制装置,其中,
上述空调装置基于外气温度、上述车室实际的室内温度以及由乘员设定的该车室内的设定温度,来设定目标排出温度,该目标排出温度是通过上述送风机的驱动而被送入到上述车室内的空气温度的目标值,并基于该目标排出温度能够改变上述热交换器中的空气与热交换流体之间的热交换量,
上述禁止单元,在上述目标排出温度为预先设定的供暖要求判定值以上时,判断为有供暖要求并使上述发热单元发热,而在上述目标排出温度为低于上述供暖要求判定值时,判断为无供暖要求并使上述发热单元的发热停止。
16.根据权利要求15所述的车辆的控制装置,其中,
上述禁止单元,基于上述热交换流体的温度为内燃机预热判定值以上的情况,判断该热交换流体的温度为上述内燃机预热结束温度以上,并允许上述送风机驱动,
关于内燃机预热判定值,在基于有供暖要求的判断使上述发热单元发热时,与基于没有供暖要求的判断使上述发热单元停止发热时相比,设定为更高的值。
17.根据权利要求16所述的车辆的控制装置,其中,
上述空调装置通过由车辆的乘员进行的切换操作,能够在普通模式和节能模式之间进行切换,
关于上述内燃机预热判定值,能够基于上述普通模式和节能模式的切换而改变,并且与被切换到上述普通模式时相比,在被切换到上述节能模式时被设定为更高的值。
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