WO2010146691A1 - 車両の制御装置 - Google Patents

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generation amount
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真樹 森田
正 中川
木下　宏
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control apparatus for efficiently using heat in a vehicle.
  • Vehicles are equipped with a number of devices that use the heat generated by internal combustion engines, such as heating devices and oil warmers.
  • the amount of heat generated by the internal combustion engine tends to decrease due to high efficiency and miniaturization of the internal combustion engine for improving fuel efficiency, and it is difficult to secure the necessary amount of heat. Therefore, there is a demand for efficient use of heat.
  • a control device described in Patent Document 1 has been proposed as a control device for ensuring the amount of heat necessary for a heating device in a vehicle including an internal combustion engine with a small displacement and a small calorific value.
  • the internal combustion engine is idling, the heating device is operating, the engine water temperature is lower than the set value, and the rate of increase in the engine water temperature is lower than the set value.
  • the heat generation amount increase control of the internal combustion engine is performed by increasing the idle rotation speed and retarding the ignition timing.
  • Such a problem of improper heat utilization efficiency is not limited to heating devices, but is common to devices that use the heat of an in-vehicle heat source.
  • the objective of this invention is providing the control apparatus of the vehicle which can perform supply of the heat
  • a vehicle control apparatus will require a heat source control unit that controls an operation state of a heat source mounted on the vehicle, and a heat utilization device that uses heat generated by the heat source in the future.
  • a necessary heat amount calculation unit for calculating a heat amount, a supply heat amount estimation unit for estimating a heat amount that the heat source can supply in the future to the heat utilization device, and a heat amount indicated by an index value estimated by the supply heat amount estimation unit are calculated as the necessary heat amount.
  • a heat generation amount increase requesting unit that requests the heat source control unit to increase the heat generation amount of the heat source when the heat amount indicated by the index value calculated by the unit is smaller.
  • the calculation result of the index value of the amount of heat that is required in the future by the heat utilization device that uses the heat of the on-vehicle heat source and the estimation result of the index value of the amount of heat that the heat source can supply to the heat utilization device in the future are Contrast. If the amount of heat that the heat source can supply to the heat utilization device in the future is less than the amount of heat that the heat utilization device will need in the future, the heat source control unit that controls the operating state of the heat source is requested to increase the heat generation amount. Become.
  • the heat generation amount increase request of the heat source is requested. Is determined. Then, control for increasing the heat generation amount of the heat source is performed in response to a request for increasing the heat generation amount. For this reason, in the present invention, only when the amount of heat that the heat source will supply to the heat utilization device in the future is insufficient with respect to the amount of heat that the heat utilization device will need in the future, the heat generation amount increase control of the heat source is performed. . Therefore, according to the present invention, it is possible to more efficiently and accurately supply the heat required by the on-vehicle heat utilization device.
  • any parameter having a correlation with the amount of heat supplied from the heat source to the heat utilization device can be used as the index value of the amount of heat.
  • the temperature of the heat transfer medium that mediates the transfer of heat from the heat source to the heat-using device, or if the heat source generates heat intermittently, the heat generation time of such heat source, etc. can be adopted as a value. It is also possible to use the value of the heat quantity itself as the index value.
  • the supply heat amount estimation unit is configured to configure the necessary heat amount calculation unit and to estimate an index value of the heat amount that the heat source can supply to the heat utilization device at the calculated time.
  • the supply heat quantity estimation unit is configured to obtain a future transition curve of the index value of the amount of heat that can be supplied by the heat source to the heat utilization device, and to estimate the index value of the heat quantity that can be supplied at the above time from the obtained transition curve. If comprised, the excess and deficiency determination of the more accurate supply heat amount can be performed.
  • the hot air blowing temperature of the heating device is calculated based on the set temperature of the heating device and the environmental conditions outside and inside the vehicle interior.
  • the required fuel calculation unit can be configured to calculate the heat quantity index value and the time according to the calculated blowing temperature.
  • the amount of heat generated by the heat source varies depending on the operating condition of the heat source. Therefore, if the operation of the heat source is continued under conditions with a small amount of heat generation, the heat source will overestimate the amount of heat that can be supplied to the heat utilization equipment in the future, leading to a shortage of heat supply to the heat utilization equipment. There is. Even in such a case, if the supply heat quantity estimation unit is configured to estimate the heat quantity index value on the assumption that the heat source is operated under an operation condition with a small calorific value, the supply heat quantity to the heat-utilizing device can be reduced. The shortage can be avoided.
  • the necessary heat amount calculation unit and the supply heat amount estimation unit calculate and estimate the heat quantity index value as the temperature of the heat transfer medium. It can be configured to do. As a specific example, a case where the heat source is an internal combustion engine and the heat transfer medium is cooling water of the internal combustion engine can be considered.
  • a plurality of controls are provided as a heat source heat generation amount increase control in response to a heat generation amount increase request of the heat generation amount increase request unit, and the heat amount indicated by the index value calculated by the required heat amount calculation unit
  • the heat source control unit may be configured to select heat generation amount increase control to be performed from among the plurality of controls in accordance with the degree of heat shortage indicated by the index value estimated by the supply heat amount estimation unit.
  • the heat generation amount increase control although the heat generation efficiency is high, the heat generation efficiency of the heat source that can be increased is small, and the heat generation efficiency of the heat source that can be increased is large, but the heat generation efficiency is low.
  • the heat source control unit is configured to select the first control when the degree of heat quantity shortage is small and the second control when the degree of heat quantity shortage is large, a heat generation amount increase request Can be efficiently responded to.
  • the heat generation amount increase control includes exhaust valve delay opening control and ignition timing delay control, and when the amount of heat shortage is small, the exhaust valve delay opening control is By configuring the heat source control unit so as to select the retard timing control of the ignition timing when the degree of heat shortage is large, it becomes possible to supply heat more efficiently.
  • another vehicle control apparatus includes a heat source control unit that controls an operation state of a heat source mounted on the vehicle, and heat supplied from the heat source via a heat transfer medium.
  • the necessary heat amount calculation unit for calculating the temperature of the heat transfer medium necessary for securing the amount of heat required by the heat utilization device to be used and the time when the temperature is required, and the above when the current heat source operation state is continued
  • a supply heat amount estimation unit for estimating the temperature of the heat transfer medium at a time, and a heat source control unit when the temperature of the heat transfer medium estimated by the supply heat amount estimation unit is lower than the temperature of the heat transfer medium calculated by the necessary heat amount calculation unit
  • a calorific value increase requesting unit that requests an increase in the calorific value of the heat source.
  • the necessary heat quantity calculation unit calculates the temperature of the heat transfer medium necessary for securing the amount of heat required by the heat utilization device and the time when the temperature is required.
  • the temperature of the heat transfer medium at the above time when the current operation state of the heat source is continued is estimated by the supply heat quantity estimation unit.
  • the heat generation amount of the heat source is increased with respect to the heat source control unit that controls the operation state of the heat source. A request is made.
  • the present invention it is determined whether or not the heat utilization device requires and how much temperature of the heat transfer medium is required, and then whether the heat generated by the heat source is excessive or insufficient is determined. Therefore, according to the present invention, it is possible to more efficiently and accurately supply the heat required by the on-vehicle heat utilization device.
  • the present invention can be applied to a vehicle in which the heat source is an internal combustion engine and the heat transfer medium is cooling water of the internal combustion engine.
  • the heat utilization device is the heater core of the heating device
  • the hot air blowing temperature of the heating device is calculated based on the set temperature of the heating device and the environmental conditions inside and outside the vehicle interior, and the calculated blowing temperature is Accordingly, the required fuel calculation unit can be configured to calculate the temperature of the heat transfer medium and the time when the temperature is required.
  • the supply heat amount estimation unit is configured to estimate the temperature of the heat transfer medium on the assumption that the heat source is operated under an operation condition with a small amount of heat generation, the shortage of the supply heat amount to the heat-utilizing device is achieved. It will be possible to avoid.
  • the temperature of the heat transfer medium estimated by the supply heat quantity estimation unit with respect to the temperature of the heat transfer medium calculated by the necessary heat quantity calculation unit is set.
  • the heat source control unit may be configured to variably set the content of the heat source heat generation amount increase control in response to the heat generation amount increase request of the heat generation amount increase request unit according to the degree of shortage.
  • a plurality of controls are provided as a heat source heat generation amount increase control in response to a heat generation amount increase request of the heat generation amount increase request unit, and the temperature of the heat transfer medium calculated by the required heat amount calculation unit is provided.
  • the heat source control unit may be configured to select the heat generation amount increase control to be performed from among the plurality of controls in accordance with the degree of insufficient heat transfer medium temperature estimated by the supply heat amount estimation unit. In this case, as the heat generation amount increase control, although the heat generation efficiency is high, the heat generation efficiency of the heat source that can be increased is small, and the heat generation efficiency of the heat source that can be increased is large, but the heat generation efficiency is low.
  • the heat source control unit is configured to select the first control when the temperature deficiency degree of the heat transfer medium is small and the second control when the deficiency degree of the temperature is large, It is possible to efficiently perform a response to the heat generation increase request.
  • the exhaust heat amount increase control is provided with exhaust valve delay opening control and ignition timing delay control, and when the degree of insufficient heat transfer medium temperature is small, the exhaust valve delay is controlled.
  • the contents of the heat generation increase control optimal for implementation may change. Therefore, a plurality of controls are provided as the heat source heat generation amount increase control in response to the heat generation amount increase request of the heat generation amount increase request unit, and the heat generation amount increase control to be performed is selected from the plurality of controls according to the operating state of the heat source. If the heat source control unit is configured as described above, it is possible to perform appropriate heat generation amount increase control according to the operating state of the heat source at that time. Selection of the optimal heat generation amount increase control is realized by configuring the heat source control unit so that, for example, the control with the highest heat generation efficiency in the operating state of the heat source at that time is selected as the heat generation amount increase control to be performed. Is possible.
  • the exhaust amount increase control includes exhaust valve delay opening control and ignition timing delay control, and when the internal combustion engine has a low rotational speed, the exhaust valve delay opening control is performed. If the heat source control unit is configured so as to select the retard timing control of the ignition timing when the rotation speed of the engine is high, it is possible to select the optimum heat generation amount increase control.
  • the operation state of the heat source may change and affect the running of the vehicle. Further, during the traveling of the vehicle, the operation control of the heat source is performed according to a request other than the heat generation amount increase request. Therefore, if the heat generation amount increase control is performed while the vehicle is traveling, arbitration is required between the operation control of the heat source and the heat generation amount increase control based on such other requirements, and the control becomes complicated.
  • the heat source control unit is configured so that the heat generation amount increase control in response to the heat generation amount increase request of the heat generation amount increase request unit is performed when the required load of the heat source is 0, the balance with vehicle running and other operation control
  • the heat generation amount increase control can be performed relatively freely without being restricted by the above.
  • the block diagram which shows the fundamental structure of the control apparatus of the vehicle which concerns on this invention The block diagram which shows typically the structure of the cooling system of the vehicle to which 1st Embodiment of the control apparatus of the vehicle which concerns on this invention is applied.
  • requirement control routine employ
  • the vehicle includes a heat source 1 that generates heat and a heat source controller 2 that controls the heat source 1.
  • the heat source 1 is, for example, an internal combustion engine, a motor, an inverter, a fuel cell, or the like.
  • the vehicle also includes a heat utilization device 3 that uses the heat of the heat source 1.
  • the heat utilization device 3 is, for example, a heater core of a heating device, an oil warmer of a transmission, a battery, a motor, a differential, a fuel cell stack, a heat storage device, or the like.
  • heat is supplied from the heat source 1 to the heat utilization device 3 through a heat transfer medium such as cooling water.
  • the vehicle control apparatus of the present invention includes a supply heat amount estimation unit 4 that estimates the amount of heat that the heat source 1 can supply to the heat utilization device 3 in the future.
  • the supply heat amount estimation unit 4 estimates the amount of heat that the heat source 1 will be able to supply to the heat utilization device 3 in the future based on the current operation state of the heat source 1.
  • the temperature of the heat transfer medium can be used as an index value of the amount of heat supplied to the heat utilization device 3.
  • the supply heat quantity estimation unit 4 can be configured to estimate the future temperature transition of the heat transfer medium when the heat source 1 is operated in the current state.
  • the vehicle control apparatus of the present invention includes a necessary heat amount calculation unit 5 that calculates the amount of heat that the heat utilization device 3 will need in the future.
  • the required heat amount calculation unit 5 calculates the amount of heat that the heat utilization device 3 will need in the future based on the current operating state of the heat utilization device 3. If the heat supply from the heat source 1 to the heat utilization device 3 is performed via a heat transfer medium such as cooling water, the temperature of the heat transfer medium is used as an index value of the amount of heat required by the heat utilization device 3. Can be used.
  • the required heat amount calculation unit 5 can be configured to calculate the temperature of the heat transfer medium required by the heat utilization device 3 and the time when the temperature is required.
  • the vehicle control device of the present invention includes a calorific value increase requesting unit 6.
  • the calorific value increase request unit 6 compares the heat amount estimated by the supply heat amount estimation unit 4 (future supply heat amount) with the heat amount estimated by the required heat amount calculation unit 5 (future required heat amount). Then, when it is confirmed that the future heat supply amount of the heat source 1 is insufficient with respect to the future required heat amount of the heat utilization device 3, the heat generation amount increase request unit 6 requests the heat source control unit 2 to increase the heat generation amount. Is output. Receiving the heat generation amount increase request, the heat source control unit 2 controls the heat source 1 so that the heat generation amount of the heat source 1 is increased.
  • the present invention determines whether or not the heat source 1 needs to increase the heat generation amount based on the comparison between the heat amount required by the heat utilization device 3 in the future and the heat amount that the heat source 1 can supply to the heat utilization device 3 in the future. Is judged. Then, control for increasing the heat generation amount of the heat source 1 is performed in response to a request for increase in the heat generation amount. Therefore, when the amount of heat that the heat source 1 will supply to the heat utilization device 3 in the future is insufficient with respect to the amount of heat that the heat utilization device 3 will need in the future, the heat generation amount increase control of the heat source 1 is performed. Therefore, the heat supply required by the heat utilization device 3 can be more efficiently and accurately performed.
  • FIG. 2 shows a configuration of a vehicle cooling system to which the present embodiment is applied.
  • a water jacket is formed in the cylinder head 11 and the cylinder block 12 of the internal combustion engine 10 as a heat source, and cooling water is circulated by the water pump 13 in the inside.
  • the coolant that has passed through the cylinder head 11 and the cylinder block 12 is cooled by the radiator 14 and then returned to the internal combustion engine 10 again.
  • the cooling water circulation path passing through the radiator 14 is closed by the thermostat 15, and the cooling water is circulated by bypassing the radiator 14 through the bypass passage 16.
  • a part of the cooling water that has passed through the cylinder head 11 and the cylinder block 12 is also sent to the heater core 17 of the heating device and the ATF warmer 18 and the throttle body 19 for heating the ATF.
  • the heater core 17 warms the air blown into the vehicle interior by the heat of the cooling water.
  • the ATF warmer 18 warms the transmission hydraulic oil (ATF) with the heat of the cooling water.
  • the throttle valve is warmed by the heat of the cooling water, thereby preventing the malfunction of the throttle valve due to freezing.
  • the heater core 17 of the heating device which is a heat utilization device, receives supply of heat from the internal combustion engine 10 via cooling water, which is a heat transfer medium, and heats the air with the heat. Therefore, at the time of cold start of the internal combustion engine 10 having a low engine water temperature, sufficient heat cannot be received, and the heating performance cannot be sufficiently exhibited. Therefore, in the vehicle control apparatus of the present embodiment, when the amount of heat supplied from the internal combustion engine 10 to the heater core 17 is insufficient, the heat generation amount increase control for increasing the heat generation amount of the internal combustion engine 10 is performed.
  • FIG. 3 shows a configuration of a vehicle control system according to the implementation of the heat generation increase control.
  • the vehicle control system is configured around the electronic control unit 20.
  • the electronic control unit 20 is input with signals from various sensors that detect the traveling state of the vehicle.
  • the electronic control unit 20 controls the vehicle by driving various actuators mounted on the vehicle based on the detection results of the sensors.
  • the electronic control unit 20 includes a necessary heat amount calculation unit P1, a supply heat amount estimation unit P2, a heat generation amount increase request unit P3, and a heat source control unit P4.
  • the required heat amount calculation unit P1 determines the engine water temperature (required water temperature) required by the heater core 17 to ensure sufficient heating performance based on the set temperature of the heating device and the environmental conditions inside and outside the vehicle interior, and the engine water temperature. And the time when it is necessary. More specifically, the necessary heat amount calculation unit P1 requires the heater core 17 according to the hot air blowing temperature of the heating device calculated based on the set temperature Tset, the indoor temperature TR, the outside air temperature Tam, and the solar radiation amount Ts of the heating device. The engine water temperature and the time when the engine water temperature is required are calculated. The necessary heat amount calculation unit P1 sends the engine water temperature and timing calculated in this manner to the heat generation amount increase request unit P3.
  • Supplied heat quantity estimation unit P2 obtains a future transition curve of the engine water temperature based on the operating state of the internal combustion engine 10. More specifically, the supply heat amount estimation unit P2 calculates a transition curve of the engine water temperature based on the current engine speed NE, engine torque Te, engine water temperature ethw, and outside air temperature Tam. In FIG. 3, the engine water temperature transition curve is a linear curve, that is, a straight line. From the transition curve thus calculated, it is possible to obtain an estimated value of the engine water temperature at the above-mentioned time calculated by the necessary heat amount calculation unit P1. Then, the supply heat amount estimation unit P2 sends the transition curve thus calculated to the heat generation amount increase request unit P3.
  • the supply heat quantity estimation unit P2 assumes that the vehicle travels with a small amount of heat generated by the internal combustion engine 10, and specifically assumes that the vehicle travels at a constant speed on a flat ground at about 40 km / h.
  • the transition curve of the engine water temperature is calculated. Thus, by conservatively estimating the increase in the engine water temperature, the necessary amount of heat is reliably supplied to the heater core 17 at the required time.
  • the heat generation amount increase request unit P3 compares the calculation result of the necessary heat amount calculation unit P1 with the estimation result of the supply heat amount estimation unit P2. Then, through the comparison, the heat generation amount increase request unit P3 checks whether or not there is a shortage in the amount of heat supplied from the internal combustion engine 10 to the heater core 17, and if there is a shortage, the heat generation control unit P4 generates a heat generation amount. Output an increase request. Specifically, the calorific value increase request unit P3 obtains an estimated value (estimated water temperature) of the engine water temperature at the above time calculated by the required heat amount calculation unit P1 from the transition curve of the engine water temperature obtained by the supply heat quantity estimation unit P2.
  • the value is compared with the engine water temperature (necessary water temperature) calculated by the necessary heat amount calculation unit P1. Then, the heat generation amount increase request unit P3 determines that the supply heat amount is insufficient if the estimated water temperature is lower than the required water temperature.
  • the heat source control unit P4 that controls the internal combustion engine 10 that is a heat source When receiving the heat generation amount increase request, the heat source control unit P4 that controls the internal combustion engine 10 that is a heat source performs heat generation amount increase control to increase the heat generation amount of the internal combustion engine 10.
  • the heat source control unit P4 at this time has a plurality of heat generation amount increase controls prepared in advance according to the degree of shortage of the heat generation amount of the internal combustion engine 10 (difference between the required water temperature and the estimated water temperature) and the operating state of the internal combustion engine 10. The most efficient control is selected and implemented.
  • the heat source control unit P4 includes the following three controls, that is, the exhaust valve retarded opening control, the ignition retarded control, and the idle up control as the heat generation amount increase control.
  • the heat source control unit P4 drives the valve timing variable mechanism provided in the internal combustion engine 10 to retard the exhaust valve opening timing and retard the ignition timing. Promotes rising water temperature. If the opening timing of the exhaust valve is retarded, the internal EGR increases and the combustion becomes slow. Also, the hot burned gas stays in the combustion chamber for a longer period. Therefore, depending on the slow opening of the exhaust valve, the heat loss of the internal combustion engine 10 increases, and the amount of heat transferred from the combustion gas to the cooling water increases, so that the increase in the engine water temperature is promoted.
  • the heat source controller P4 accelerates the increase in the engine water temperature by retarding the ignition timing of the internal combustion engine 10.
  • the ignition timing is retarded, the output torque of the internal combustion engine 10 decreases, and the heat loss increases accordingly. Therefore, an increase in the engine water temperature is promoted also by the retard of the ignition timing.
  • the heat source control unit P4 promotes an increase in the engine water temperature by increasing the idle rotation speed of the internal combustion engine 10 more than usual.
  • the heat source control unit P4 generates the heat generation amount of the heat generation amount increase request unit P3 according to the degree of shortage of the estimated water temperature estimated by the supply heat amount estimation unit P2 with respect to the required water temperature calculated by the necessary heat amount calculation unit P1.
  • the amount of heat generation increase control of the internal combustion engine 10 in response to the increase request is variably set. More specifically, the heat source control unit P4 selects which of the three heat quantity increase controls is to be performed according to the degree of lack of the estimated water temperature relative to the required water temperature.
  • control when the degree of deficiency in the estimated water temperature relative to the required water temperature is small, control is selected so that the heat generation amount of the internal combustion engine 10 that can be increased is high, although the heat generation efficiency is high, and the degree of deficiency in the estimated water temperature relative to the required water temperature is When it is large, the control unit selects the control with a low heat generation efficiency although the heat generation amount of the internal combustion engine 10 that can be increased is large.
  • the heat source control unit P4 basically performs the slow opening control of the exhaust valve with the highest heat generation efficiency as heat generation amount increase control. Then, the heat source control unit P4 selects and executes the ignition delay control when the exhaust valve slow-opening control alone cannot compensate for the shortage of the estimated water temperature relative to the required water temperature, and the idle-up control when it is further insufficient. ing.
  • the optimum heat generation amount increase control varies depending on the operating state of the internal combustion engine 10. For example, during idle operation at a low engine speed, the exhaust valve slow-opening control is the heat generation increase control with the highest heat generation efficiency as described above. The heat generation efficiency is lower than that in the ignition retard control. This is due to the following reason. That is, when the vehicle is traveling, the absolute amount of the intake air amount is large and the ratio of the internal EGR to the total gas amount in the combustion chamber remains small although it is increased by the slow opening of the exhaust valve. Further, when the vehicle travels, the flow rate of the intake air flowing into the combustion chamber is high, and the burnt gas is scavenged by the flow force, so that the amount of burnt gas remaining in the combustion chamber is also reduced.
  • the heat source control unit P4 basically performs the exhaust valve slow-opening control as the heat generation amount increase control during idle operation with a low engine rotation speed, and during vehicle traveling with a high engine rotation speed, Ignition retardation control is performed as heat generation increase control.
  • FIG. 4 shows a flowchart of a heating value increase request control routine employed in the present embodiment. The processing of this routine is repeatedly performed periodically by the electronic control unit 20 during the operation of the internal combustion engine 10.
  • the electronic control unit 20 first calculates the engine water temperature (necessary water temperature) required by the heater core 17 and the time (necessary time) when the engine water temperature is required in step S101.
  • the calculation of the required water temperature and the required time at this time is performed according to the hot air blowing temperature of the heating device calculated based on the set temperature Tset of the heating device, the indoor temperature TR, the outside air temperature Tam, and the solar radiation amount Ts.
  • the processing of the electronic control unit 20 in step S101 corresponds to the processing performed by the required heat amount calculation unit P1.
  • the electronic control unit 20 calculates a future transition curve of the engine water temperature based on the operating state of the internal combustion engine 10. At this time, the transition curve is calculated based on the current engine speed NE, engine torque Te, engine water temperature ethw, and outside air temperature Tam.
  • the electronic control unit 20 calculates the estimated value (estimated water temperature) of the engine water temperature at the necessary time calculated in step S101 in step S103 in step S102. It calculates from a transition curve and compares the calculated water temperature with the required water temperature calculated in step S101.
  • step S104 If the estimated water temperature is lower than the required water temperature (S103: YES), the electronic control unit 20 proceeds to step S104, issues a heat generation amount increase request in step S104, and thereafter ends the processing of this routine. . On the other hand, if the estimated water temperature is equal to or higher than the necessary water temperature (S103: NO), the electronic control unit 20 terminates the processing of this routine as it is without making a heat generation amount increase request (S105). Note that the processing of the electronic control unit 20 in step S103 and step S104 corresponds to the processing performed by the heat generation amount increase request unit P3.
  • FIG. 5 shows a flowchart of a calorific value increase control routine employed in the present embodiment. The processing of this routine is also repeatedly performed periodically by the electronic control unit 20 during operation of the internal combustion engine 10.
  • the electronic control unit 20 first confirms in step S201 whether or not a heat generation amount increase request has been made. If the heat generation amount increase request is not issued (S201: NO), the electronic control unit 20 ends the processing of this routine as it is.
  • step S202 the degree of heat generation in the internal combustion engine 10 is insufficient, that is, the estimated water temperature relative to the required water temperature.
  • the calorific value increase control to be performed is selected according to the degree of deficiency and the operating state of the internal combustion engine 10. Then, in the following step S203, the electronic control unit 20 performs the selected heat generation amount increase control and ends the processing of this routine.
  • the heat source control unit P4 that controls the operating state of the on-board internal combustion engine 10 and the heater core 17 that uses the heat generated by the internal combustion engine 10.
  • the calorific value calculation unit P1 the supply heat amount estimation unit P2 that estimates the amount of heat that the internal combustion engine 10 can supply to the heater core 17 in the future, and the heat amount estimated by the supply heat amount estimation unit P2 are greater than the heat amount calculated by the necessary heat amount calculation unit P1.
  • a heat generation amount increase request unit P3 that requests the heat source control unit P4 to increase the heat generation amount of the internal combustion engine 10 is provided.
  • the required heat amount calculation unit P1 is configured to calculate the engine water temperature (necessary water temperature) necessary for securing the amount of heat required by the heater core 17 and the time (necessary time) when the engine water temperature is required.
  • the supply heat quantity estimation unit P2 is configured to estimate the engine water temperature (estimated water temperature) at the necessary time when the current operation state of the internal combustion engine 10 is continued. Further, when the estimated water temperature is lower than the required water temperature, the heat generation amount increase request unit P3 is configured to request the heat source control unit P4 to increase the heat generation amount of the internal combustion engine 10.
  • the calculation result of the amount of heat that the heater core 17 that uses the heat of the on-board internal combustion engine 10 needs in the future and the estimation result of the amount of heat that the internal combustion engine 10 can supply to the heater core 17 in the future are obtained.
  • the amount of heat that can be supplied to the heater core 17 in the future by the internal combustion engine 10 is less than the amount of heat that the heater core 17 will need in the future, the amount of heat generated by the heat source control unit P4 that controls the operating state of the internal combustion engine 10 is reduced. Increase requests will be made.
  • the required heat quantity calculation unit P1 calculates and supplies the engine water temperature (necessary water temperature) necessary for securing the heat quantity required by the heater core 17 and the time (necessary time) when the engine water temperature is required.
  • the heat quantity estimation unit P2 estimates the engine water temperature (estimated water temperature) at the necessary time when the current operation state of the internal combustion engine 10 is continued.
  • the heat source control unit P4 that controls the operation state of the internal combustion engine 10 is requested to increase the amount of heat generated by the internal combustion engine 10. That is, in the present embodiment, it is determined whether or not the amount of heat generated by the internal combustion engine 10 is excessive or insufficient after determining when and how much heat the heater core 17 requires. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to more efficiently and accurately supply the heat required by the heater core 17 that is a heat utilization device.
  • the engine water temperature (necessary water temperature) required by the heater core 17 and the engine water temperature are required.
  • the time (necessary time) is calculated.
  • the amount of heat that can be supplied to the heater core 17 by the internal combustion engine 10 at the calculated required time specifically, the engine water temperature at the required time is estimated. More specifically, a future transition curve of the future amount of heat (engine water temperature) that the internal combustion engine 10 can supply to the heater core 17 is obtained, and the internal combustion engine 10 supplies the heater core 17 at the necessary time from the obtained transition curve.
  • the possible amount of heat (engine water temperature) is estimated. Therefore, it is possible to more accurately determine the excess or deficiency of the supplied heat amount.
  • the hot air blowing temperature of the heating device is calculated based on the set temperature Tset of the heating device and the environmental conditions (the indoor temperature TR, the outdoor air temperature Tam, and the solar radiation amount Ts) outside and inside the vehicle.
  • the required water temperature and the required time are calculated according to the calculated blowing temperature. Therefore, heat can be supplied from the internal combustion engine 10 to the heater core 17 so that sufficient heating performance is ensured.
  • the supply heat quantity estimation unit P2 is configured to estimate the engine water temperature on the assumption that the internal combustion engine 10 is operated under an operation condition with a small heat generation quantity. Even if the internal combustion engine 10 is operated under less operating conditions, it is possible to reliably avoid a shortage of heat supplied to the heater core 17.
  • the calorific value increase requesting unit P3 is configured according to the degree of shortage of the heat quantity (estimated water temperature) estimated by the supply heat quantity estimation unit P2 with respect to the heat quantity (necessary water temperature) calculated by the necessary heat quantity calculation unit P1.
  • the heat source control unit P4 is configured to variably set the content of the heat generation amount increase control of the internal combustion engine 10 in response to the heat generation amount increase request. More specifically, a plurality of controls are provided as the heat generation amount increase control of the internal combustion engine 10 in response to the heat generation amount increase request of the heat generation amount increase request unit P3, and the supply heat amount with respect to the heat amount (required water temperature) calculated by the required heat amount calculation unit P1.
  • the heat source control unit P4 is configured to select which heat generation amount increase control is to be performed according to the degree of shortage of the heat amount (estimated water temperature) estimated by the estimation unit P2. Then, the heat source control unit P4 selects the control that the heat generation amount of the internal combustion engine 10 that can be increased is small when the degree of heat shortage is small, but can be increased when the degree of heat shortage is large. Although the internal combustion engine 10 generates a large amount of heat, control is selected that has low heat generation efficiency. As a more specific example, the heat source control unit P4 selects the exhaust valve retarded opening control when the amount of heat shortage is small, and the ignition timing retard control when the amount of heat shortage is large. ing. Therefore, as long as the degree of heat quantity deficiency is not excessive, the heat generation amount increase control can be performed with high heat generation efficiency, and the heat supply to the heater core 17 can be performed more efficiently.
  • a plurality of controls are provided as the heat generation amount increase control of the internal combustion engine 10 in response to the heat generation amount increase request of the heat generation amount increase request unit P3, and any heat generation is performed according to the operating state of the internal combustion engine 10.
  • the heat source control unit P4 is configured to select whether to perform the amount increase control. That is, in the present embodiment, the heat source control unit P4 is configured to select the control with the highest heat generation efficiency as the heat generation amount increase control in the operation state of the internal combustion engine 10 at that time.
  • the heat source control unit P4 selects the slow opening control of the exhaust valve as the heat generation amount increase control when the rotational speed of the internal combustion engine 10 is low, and the rotational speed of the internal combustion engine 10 is When it is high, the ignition delay angle control is selected as the heat generation amount increase control. Therefore, optimal heat generation amount increase control can be performed according to the operating state of the internal combustion engine 10 at that time, and heat supply to the heater core 17 can be performed more efficiently.
  • the operation state of the internal combustion engine 10 may change and affect the running of the vehicle. Further, while the vehicle is running, the operation control of the internal combustion engine 10 in response to a request other than the heat generation amount increase request, for example, sets the output torque of the internal combustion engine 10 so as to satisfy the driver's torque request grasped from the accelerator operation amount. So-called torque demand control is performed. Therefore, if the heat generation amount increase control is performed while the vehicle is running, arbitration is required between the operation control of the internal combustion engine 10 and the heat generation amount increase control based on such other requirements, and the control becomes complicated. Therefore, in the present embodiment, the heat source control unit P4 is configured so that the heat generation amount increase control for the heat generation amount increase request of the heat generation amount increase request unit P3 is performed when the required load of the internal combustion engine 10 is zero. ing.
  • FIG. 6 shows a flowchart of the heat generation amount increase control routine employed in this embodiment.
  • the processing of this routine is repeatedly executed periodically by the electronic control unit 20 during operation of the internal combustion engine 10 instead of the heating value increase control routine of the first embodiment shown in FIG. ing.
  • the electronic control unit 20 first confirms in step S301 whether or not a heat generation amount increase request has been made. If the heat generation amount increase request is not issued (S301: NO), the electronic control unit 20 ends the processing of this routine as it is.
  • step S301 if the heat generation amount increase request has been issued (S301: YES), the electronic control unit 20 proceeds to step S302, and in step S302, the degree of heat generation in the internal combustion engine 10 is insufficient, that is, the estimated water temperature relative to the required water temperature.
  • the calorific value increase control to be performed is selected according to the degree of deficiency and the operating state of the internal combustion engine 10.
  • step S303 the electronic control unit 20 confirms whether or not the accelerator operation amount is 0 or less, that is, whether or not the required load of the internal combustion engine 10 is 0.
  • the electronic control unit 20 executes the heat generation amount increase control selected in step S302 only when the accelerator operation amount is 0 or less in step S304 (S303: YES).
  • the heat source control unit P4 is configured so that the heat generation amount increase control for the heat generation amount increase request of the heat generation amount increase request unit P3 is performed when the required load of the internal combustion engine 10 is zero. I am doing so. For this reason, it is possible to perform the heat generation amount increase control relatively freely without being restricted by traveling with the vehicle and other driving controls.
  • the heat storage device is the following device.
  • the heat storage device is configured as a heat insulating container for storing engine cooling water, stores hot engine cooling water therein during the previous vehicle travel, and cools the stored hot cooling water at the next engine start. By discharging to the water circuit, the internal combustion engine can be warmed up quickly.
  • the heat generation amount increase request control and the heat generation amount increase control are basically performed in the same manner as in the above embodiment.
  • calculation of the required water temperature and the required time by the required heat amount calculation unit P1 is as follows.
  • the necessary heat amount calculation unit P1 sets the target value of the timing for starting storage of the high-temperature engine cooling water for the heat storage device as the necessary timing, and is necessary for early warming of the internal combustion engine 10.
  • the engine water temperature is set as the required temperature.
  • the necessary time at this time may be a fixed value or a variable value depending on the outside temperature.
  • the required heat amount calculation part P1 calculates a required water temperature and a required time, and the process after it is performed similarly to the said embodiment.
  • the same effects as (1) to (7) or similar effects can be obtained.
  • the same purpose as that of the above-described embodiment is obtained only by changing the setting mode of the required water temperature and the required time by the required heat amount calculation unit P1 according to the equipment. Can be achieved.
  • the heat utilization device is an oil warmer
  • the required water temperature and the required time can be set based on the oil temperature and the cooling water temperature.
  • the battery or motor is a heat utilization device
  • the required water temperature and the required time can be set based on the outside air temperature.
  • the heat generation amount increase control there are three controls of exhaust valve delay opening control, ignition timing delay control, and idle up control, and depending on the heat amount deficiency and the operating state of the internal combustion engine 10 These three controls were used properly. Control other than these may be employed as the heat generation amount increase control. Even in this case, when the degree of heat shortage is small, the control is selected to reduce the heat generation amount of the internal combustion engine 10 which is high although the heat generation efficiency is high, and when the degree of heat shortage is large, the control of the internal combustion engine 10 which can be increased is selected. By selecting a control with a large heat generation amount but low heat generation efficiency, the heat generation amount of the internal combustion engine 10 can be increased efficiently.
  • the heat generation amount increase control selected according to the operation state of the internal combustion engine 10 is appropriately switched, it is possible to realize efficient heat generation amount increase control according to the operation state of the internal combustion engine 10 at that time. It becomes like this.
  • various controls have conventionally been proposed as the heat generation amount increase control of the internal combustion engine 10 for the purpose of promoting warm-up. Any of the known controls can be adopted as the heat generation amount increase control.
  • a plurality of heat generation amount increase controls are provided, and these controls are selectively used according to the operating state of the internal combustion engine 10 and the degree of heat shortage. Even when only a single control is provided as the calorific value increase control, it is possible to supply the heat required by the heat-using device by determining whether or not to implement it through the calorific value increase request control as in the above embodiment. It is possible to carry out more efficiently and accurately.
  • the engine water temperature is used as an index value of the amount of heat that the heat utilization device will need in the future and the amount of heat that the internal combustion engine 10 that is the heat source can supply to the heat utilization device in the future.
  • a parameter other than the engine water temperature may be used as the index value.
  • the temperature of the heat transfer medium can be used as the index value.
  • the heat generation time of the heat source can be used as an index value for the amount of heat.
  • an arbitrary parameter having a correlation with the amount of heat supplied from the heat source to the heat utilization device may be used. it can. Of course, it is also possible to calculate and use the amount of heat supplied from the heat source to the heat utilization device.
  • the supply heat quantity estimation unit P2 obtains a future transition curve of the amount of heat that the internal combustion engine 10 that is a heat source can supply to the heat utilization device, and can supply it at the necessary time from the obtained transition curve I was trying to estimate the amount of heat. Even if the supply heat amount estimation unit P2 obtains the supply heat amount of the heat source at the necessary time instead of a transition curve pinpoint, it is possible to determine whether there is a shortage of supply heat amount as in the above embodiment. It is.
  • the supply heat quantity estimation unit P2 calculates the supply heat quantity based on the operating state of the heat source (internal combustion engine 1) (current engine speed NE, engine torque Te, etc.) and the engine water temperature ethw at that time. Although the estimation is performed, the estimation may be performed based only on the operating state of the heat source.
  • the supply heat amount estimation unit P2 estimates the supply heat amount on the assumption that the current operation state of the heat source is continued. However, the past and future operation states of the heat source are taken into account. Then, the estimation may be performed. For example, when a future control schedule of the heat source is determined in advance, the amount of heat supplied can be estimated in consideration of the control schedule. As a specific example, if the catalyst warm-up control is scheduled to be implemented several seconds from now, the future heat supply will be estimated by taking into account the increase in the heat generation amount of the heat source associated with the implementation. It is possible.
  • Supplied heat quantity estimation unit P2 obtains a future transition curve of the engine water temperature based on the operating state of the internal combustion engine 10. More specifically, the supply heat amount estimation unit P2 calculates a transition curve of the engine water temperature based on the current engine speed NE, engine torque Te, engine water temperature ethw, and outside air temperature Tam. In FIG. 3, the engine water temperature transition curve is a linear curve, that is, a straight line. From the transition curve thus calculated, it is possible to obtain an estimated value of the engine water temperature at the above-mentioned time calculated by the necessary heat amount calculation unit P1. Then, the supply heat amount estimation unit P2 sends the transition curve thus calculated to the heat generation amount increase request unit P3.
  • the case where the internal combustion engine 10 is used as a heat source has been described.
  • a device other than the internal combustion engine 10 such as a motor, an inverter, or a fuel cell as a heat source for supplying heat to a heat utilization device.
  • the control device of the present invention can be similarly applied.

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Abstract

　車載された内燃機関１０の運転状態を制御する熱源制御部Ｐ４と、内燃機関１０からエンジン冷却水を介して供給された熱を利用するヒーターコアが必要とするエンジン水温及びそのエンジン水温が必要となる時期を算出する必要熱量算出部Ｐ１と、現状の内燃機関１０の運転状態が継続されたときの上記時期におけるエンジン水温を推定する供給熱量推定部Ｐ２と、供給熱量推定部Ｐ２の推定したエンジン水温が必要熱量算出部Ｐ１の算出したエンジン水温よりも低いときに、熱源制御部Ｐ４に対して内燃機関１０の発熱量の増加を要求する発熱量増加要求部Ｐ３と、を備えることで、ヒーターコアの必要とする熱の供給を、より効率的且つ的確に行うことができるようにした。

Description

車両の制御装置
　本発明は、車両における熱の効率利用を図るための車両の制御装置に関するものである。
　車両には、暖房装置やオイルウォーマーのような内燃機関の発生する熱を利用する多数の機器が搭載されている。そして近年には、燃費性能の改善のための内燃機関の高効率化や小型化により、内燃機関の発生する熱量が減少する傾向にあり、必要な熱量の確保が困難となっている。そのため、熱利用の効率化が要望されている。
　従来、小排気量で発熱量の少ない内燃機関を備える車両において、暖房装置に必要な熱量を確保することを目的とした制御装置として、特許文献１に記載の制御装置が提案されている。同文献に記載の制御装置では、内燃機関がアイドル運転されていること、暖房装置が作動中であること、エンジン水温が設定値未満であること、及びエンジン水温の上昇率が設定値未満であること、の各条件の成立に応じて、アイドル回転速度の上昇及び点火時期の遅角による内燃機関の発熱量増加制御を実施するようにしている。
　こうした従来の車両の制御装置では、エンジン水温が低く、且つその上昇率が低くて、暖房装置に供給する熱量が不足すると判定されたときには、アイドル回転速度の上昇及び点火時期の遅角によって内燃機関の発熱量が増加されるようになる。そのため、こうした制御装置によれば、暖房装置の暖房性能の低下をある程度に抑えることができる。
特開２００５ー１６４６５号公報
　ところが、こうした従来の車両の制御装置では、そのときのエンジン水温及びその上昇率が低ければ、暖房装置の熱要求の多寡に拘らず、常に内燃機関の発熱量増加制御が実施されてしまう。また発熱量増加制御は、暖房装置の熱要求量の多寡に拘わらず、一律の態様で行われる。そのため、内燃機関から暖房装置への熱供給量に過不足が生じてしまうことがあり、必ずしも効率的な熱利用が図られているとは言い難いものとなっていた。
　なお、こうした熱利用効率の非適正という問題は、暖房装置に限らず、車載熱源の熱を利用する機器一般に共通したものとなっている。
　本発明の目的は、車載された熱利用機器の必要とする熱の供給を、より効率的且つ的確に行うことのできる車両の制御装置を提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明に従う車両の制御装置は、車両に搭載された熱源の運転状態を制御する熱源制御部と、前記熱源の発生する熱を利用する熱利用機器が将来必要とする熱量を算出する必要熱量算出部と、前記熱源が前記熱利用機器に将来供給可能な熱量を推定する供給熱量推定部と、前記供給熱量推定部の推定した指標値の指し示す熱量が前記必要熱量算出部の算出した指標値の指し示す熱量よりも少ないときに、前記熱源制御部に対して前記熱源の発熱量の増加を要求する発熱量増加要求部と、を備えるようにしている。
　こうした本発明では、車載された熱源の熱を利用する熱利用機器が将来必要とする熱量の指標値の算出結果と、熱源が熱利用機器に将来供給可能な熱量の指標値の推定結果とが対比される。そして熱利用機器が将来必要とする熱量よりも熱源が熱利用機器に将来供給可能な熱量が少なければ、熱源の運転状態を制御する熱源制御部に対して発熱量の増加要求がなされるようになる。このように本発明では、熱利用機器が将来必要とする熱量の指標値と、熱源が熱利用機器に対して将来供給可能な熱量の指標値との対比に基づいて、熱源の発熱量増加要求の可否が判断される。そして発熱量増加の要求に応じて、熱源の発熱量を増加させるための制御が実施されるようになる。そのため、本発明では、熱利用機器が将来必要とする熱量に対して、熱源が熱利用機器に対して将来供給する熱量が不足するときに限り、熱源の発熱量増加制御がなされるようになる。したがって本発明によれば、車載された熱利用機器の必要とする熱の供給を、より効率的且つ的確に行うことができるようになる。
　なお熱量の指標値としては、熱源から熱利用機器へと供給される熱量に相関を有する任意のパラメーターを使用することが可能である。例えば熱源から熱利用機器への熱の伝達を仲介する熱伝達媒体の温度や、熱源が間欠的に熱を発生するものである場合には、そうした熱源の熱の発生時間などを、熱量の指標値として採用することができる。また熱量そのものの値をその指標値として用いることも可能である。
　一方、熱源から熱利用機器への供給熱量の過不足をより的確に判定したいのであれば、熱利用機器が必要とする熱量の指標値と、その熱量が必要となる時期とを算出するように上記必要熱量算出部を構成するとともに、その算出した時期に熱源が熱利用機器に供給可能な熱量の指標値を推定するように上記供給熱量推定部を構成すると良い。また熱源が熱利用機器に供給可能な熱量の指標値の将来の推移曲線を求め、その求められた推移曲線から上記時期において供給可能な熱量の指標値の推定を行うように供給熱量推定部を構成すれば、より正確な供給熱量の過不足判定を行うことができる。
　また熱利用機器が車室内を暖房するための暖房装置のヒーターコアである場合には、暖房装置の設定温度及び車室内外の環境条件に基づいて同暖房装置の温風の吹き出し温度を算出し、その算出した吹き出し温度に応じて上記熱量の指標値と上記時期とを算出するように必要燃料算出部を構成することができる。
　ところで、熱源の発生する熱量は、熱源の運転状況により変化する。そのため、発熱量の少ない条件での熱源の運転が継続された場合には、熱源が熱利用機器に将来供給可能な熱量を過大評価してしまい、熱利用機器への供給熱量の不足を招くことがある。そうした場合にも、熱源が発熱量の少ない運転条件で運転されることを前提として熱量の指標値の推定を行うように供給熱量推定部を構成しておけば、熱利用機器への供給熱量の不足を回避することができるようになる。
　ちなみに、熱源から熱利用機器への熱供給が熱伝達媒体を介して行われる場合には、必要熱量算出部及び供給熱量推定部が、熱伝達媒体の温度として熱量の指標値の算出及び推定を行うように構成することが可能である。具体例としては、上記熱源が内燃機関であり、上記熱伝達媒体がその内燃機関の冷却水であるような場合が考えられる。
　また、より効率的に熱供給を行うには、発熱量増加要求部の発熱量の増加要求に対する熱源の発熱量増加制御として複数の制御を備え、必要熱量算出部の算出した指標値の指し示す熱量に対する供給熱量推定部の推定した指標値の指し示す熱量の不足度合に応じて、実施すべき発熱量増加制御を前記複数の制御のうちから選択するように、熱源制御部を構成しても良い。この場合、発熱量増加制御として、熱の生成効率は高いものの、増加可能な熱源の発熱量は小さい第１の制御と、増加可能な熱源の発熱量は大きいものの、熱の生成効率は低い第２の制御とを備え、熱量の不足度合が小さいときには第１の制御を、熱量の不足度合が大きいときには第２の制御をそれぞれ選択するように熱源制御部を構成すれば、発熱量の増加要求に対する応答を効率的に行うことができる。ちなみに、熱源が内燃機関である場合には、発熱量増加制御として、排気バルブの遅開き制御と点火時期の遅角制御とを備え、熱量の不足度合が小さいときには排気バルブの遅開き制御を、熱量の不足度合が大きいときには点火時期の遅角制御を、それぞれ選択するように熱源制御部を構成することで、より効率的に熱供給を行うことが可能となる。
　上記目的を達成するため、本発明に従うもう一つの車両の制御装置は、車両に搭載された熱源の運転状態を制御する熱源制御部と、その熱源から熱伝達媒体を介して供給された熱を利用する熱利用機器が要求する熱量の確保に必要な熱伝達媒体の温度とその温度が必要となる時期とを算出する必要熱量算出部と、現状の熱源の運転状態が継続されたときの上記時期における熱伝達媒体の温度を推定する供給熱量推定部と、供給熱量推定部の推定した熱伝達媒体の温度が必要熱量算出部の算出した熱伝達媒体の温度よりも低いときに、熱源制御部に対して熱源の発熱量の増加を要求する発熱量増加要求部と、を備えるようにしている。
　こうした本発明では、熱利用機器の要求する熱量を確保するために必要な熱伝達媒体の温度とその温度を必要とする時期とが必要熱量算出部により算出される。また現状の熱源の運転状態が継続されたときの上記時期における熱伝達媒体の温度が供給熱量推定部により推定される。そして供給熱量推定部の推定した熱伝達媒体の温度が必要熱量算出部の算出した熱伝達媒体の温度よりも低いときには、熱源の運転状態を制御する熱源制御部に対して熱源の発熱量の増加要求がなされる。すなわち、本発明では、熱利用機器が何時、どの程度の熱伝達媒体の温度を必要とするかを見極めた上で、熱源の発生熱量の過不足が判定されるようになる。したがって本発明によれば、車載された熱利用機器の必要とする熱の供給を、より効率的且つ的確に行うことができるようになる。
　なおこうした本発明は、熱源が内燃機関であり、熱伝達媒体がその内燃機関の冷却水であるような車両に適用することができる。また熱利用機器が暖房装置のヒーターコアである場合には、暖房装置の設定温度及び車室内外の環境条件に基づいて同暖房装置の温風の吹き出し温度を算出し、その算出した吹き出し温度に応じて熱伝達媒体の温度とその温度が必要となる時期とを算出するように必要燃料算出部を構成することができる。
　またこうした場合において、熱源が発熱量の少ない運転条件で運転されることを前提に熱伝達媒体の温度の推定を行うべく供給熱量推定部を構成すれば、熱利用機器への供給熱量の不足を回避することができるようになる。
　以上のような本発明の車両の制御装置において、より効率的に熱供給を行うには、必要熱量算出部の算出した熱伝達媒体の温度に対する供給熱量推定部の推定した熱伝達媒体の温度の不足度合に応じて、発熱量増加要求部の発熱量の増加要求に対する熱源の発熱量増加制御の内容を可変設定するように、熱源制御部を構成すると良い。
　また、より効率的に熱供給を行うには、発熱量増加要求部の発熱量の増加要求に対する熱源の発熱量増加制御として複数の制御を備え、必要熱量算出部の算出した熱伝達媒体の温度に対する供給熱量推定部の推定した熱伝達媒体の温度の不足度合に応じて、実施すべき発熱量増加制御をそれら複数の制御のうちから選択するように、熱源制御部を構成しても良い。この場合、発熱量増加制御として、熱の生成効率は高いものの、増加可能な熱源の発熱量は小さい第１の制御と、増加可能な熱源の発熱量は大きいものの、熱の生成効率は低い第２の制御とを備え、熱伝達媒体の温度の不足度合が小さいときには第１の制御を、同温度の不足度合が大きいときには第２の制御をそれぞれ選択するように熱源制御部を構成すれば、発熱量の増加要求に対する応答を効率的に行うことができる。ちなみに、熱源が内燃機関である場合には、発熱量増加制御として、排気バルブの遅開き制御と点火時期の遅角制御とを備え、熱伝達媒体の温度の不足度合が小さいときには排気バルブの遅開き制御を、同温度の不足度合が大きいときには点火時期の遅角制御を、それぞれ選択するように熱源制御部を構成することで、より効率的に熱供給を行うことが可能となる。
　一方、熱源の運転状態によっては、実施に最適な発熱量増加制御の内容が変わることがある。そこで発熱量増加要求部の発熱量の増加要求に対する熱源の発熱量増加制御として複数の制御を備え、熱源の運転状態に応じて、実施すべき発熱量増加制御を前記複数の制御のうちから選択するように熱源制御部を構成すれば、そのときの熱源の運転状態に応じて適切な発熱量増加制御を行うことができるようになる。最適な発熱量増加制御の選択は、例えばそのときの熱源の運転状態において最も熱生成効率の高い制御を、実施すべき発熱量増加制御として選択するように熱源制御部を構成することでその実現が可能となる。例えば熱源が内燃機関である場合、発熱量増加制御として、排気バルブの遅開き制御と点火時期の遅角制御とを備え、内燃機関の回転速度が低いときには排気バルブの遅開き制御を、内燃機関の回転速度が高いときには点火時期の遅角制御をそれぞれ選択するように熱源制御部を構成すれば、最適な発熱量増加制御の選択を行うことができるようになる。
　なお、発熱量増加要求部の発熱量の増加要求に対する発熱量増加制御の実施によっては、熱源の運転状態が変化して車両の走行に影響を与えることがある。また車両の走行中には、発熱量増加要求以外の要求に応じた熱源の運転制御が実施されている。そのため、車両走行中に発熱量増加制御を実施すれば、そうした他の要求に基づく熱源の運転制御と発熱量増加制御との間での調停が必要となり、制御が複雑化してしまう。そこで発熱量増加要求部の発熱量の増加要求に対する発熱量増加制御を、熱源の要求負荷が０のときに実施するように熱源制御部を構成すれば、車両走行や他の運転制御との兼ね合いによる制約を受けず、比較的自由に発熱量増加制御を行うことができるようになる。
本発明に係る車両の制御装置の原理的構成を示すブロック図。 本発明に係る車両の制御装置の第１実施形態の適用される車両の冷却系の構成を模式的に示すブロック図。 同実施形態における発熱量増加制御の実施に係る制御系の構成を模式的に示すブロック図。 同実施形態に採用される発熱量増加要求制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 同実施形態に採用される発熱量増加制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。 本発明に係る車両の制御装置の第２実施形態に採用される発熱量増加制御ルーチンの処理手順を示すフローチャート。
　まず本発明に係る車両の制御装置の原理的構成について説明する。
　図１に示すように車両は、熱を発生する熱源１と、その熱源１を制御する熱源制御部２とを備えている。熱源１は、例えば内燃機関、モーター、インバーター、燃料電池などである。
　また車両は、熱源１の熱を利用する熱利用機器３を備えている。熱利用機器３は、例えば暖房装置のヒーターコア、トランスミッションのオイルウォーマー、バッテリー、モーター、ディファレンシャル、燃料電池のスタック、蓄熱装置などである。通常、熱源１から熱利用機器３への熱の供給は、冷却水などの熱伝達媒体を介して行なわれる。
　更に本発明の車両の制御装置は、熱源１が熱利用機器３に将来供給可能な熱量を推定する供給熱量推定部４を備えている。供給熱量推定部４は、将来において熱源１が熱利用機器３に供給可能となるであろう熱量を、現状の熱源１の運転状況に基づいて推定する。なお、熱源１から熱利用機器３への熱の供給が熱伝達媒体を介して行なわれる場合、その熱伝達媒体の温度を、熱利用機器３に供給される熱量の指標値として用いることができる。この場合、供給熱量推定部４は、現状の状態で熱源１が運転されたときの熱伝達媒体の将来の温度推移を推定するように構成することができる。
　また本発明の車両の制御装置は、熱利用機器３が将来必要とする熱量を算出する必要熱量算出部５を備えている。必要熱量算出部５は、将来において熱利用機器３が必要とする熱量を、現状の熱利用機器３の運転状況に基づいて算出する。熱源１から熱利用機器３への熱の供給が冷却水などの熱伝達媒体を介して行なわれるのであれば、その熱伝達媒体の温度を、熱利用機器３が必要とする熱量の指標値として用いることができる。この場合、必要熱量算出部５は、熱利用機器３が必要とする熱伝達媒体の温度と、その温度を必要とする時期とを算出するように構成することができる。
　加えて本発明の車両の制御装置は、発熱量増加要求部６を備えている。発熱量増加要求部６は、供給熱量推定部４の推定した熱量（将来の供給熱量）と、必要熱量算出部５の推定した熱量（将来の必要熱量）とを比較する。そして発熱量増加要求部６は、熱源１の将来の供給熱量が、熱利用機器３の将来の必要熱量に対して不足することが確認されると、熱源制御部２に対して発熱量増加要求を出力する。発熱量増加要求を受けた熱源制御部２は、熱源１の発熱量が増加されるように、熱源１を制御する。
　このように本発明では、熱利用機器３が将来必要とする熱量と、熱源１が熱利用機器３に対して将来供給可能な熱量との対比に基づいて、熱源１の発熱量増加要求の可否が判断される。そして発熱量増加の要求に応じて、熱源１の発熱量を増加させるための制御が実施されるようになる。そのため、熱利用機器３が将来必要とする熱量に対して、熱源１が熱利用機器３に対して将来供給する熱量が不足するときに、熱源１の発熱量増加制御がなされるようになる。したがって、熱利用機器３の必要とする熱の供給を、より効率的且つ的確に行うことができるようになる。
　（第１の実施の形態）
　続いて、本発明の車両の制御装置を具体化した第１の実施の形態について、図２～図５を参照して詳細に説明する。なお本実施の形態では、車載された内燃機関を熱源とし、車室内の暖房を行う暖房装置のヒーターコアを熱利用機器とした場合を例に説明する。
　図２は、本実施の形態の適用される車両の冷却系の構成を示している。熱源としての内燃機関１０のシリンダヘッド１１及びシリンダブロック１２には、ウォータージャケットが形成されており、その内部を冷却水がウォーターポンプ１３により循環されるようになっている。
　シリンダヘッド１１及びシリンダブロック１２を通過した冷却水は、エンジン水温が十分高いときには、ラジエター１４において冷却された後、再び内燃機関１０に還流されるようになっている。一方、エンジン水温が低いときには、ラジエター１４を通る冷却水の循環経路がサーモスタット１５により閉じられ、バイパス通路１６を通ってラジエター１４を迂回して冷却水が循環されるようになっている。
　またシリンダヘッド１１及びシリンダブロック１２を通過した冷却水の一部は、暖房装置のヒーターコア１７やＡＴＦを加温するＡＴＦウォーマー１８、スロットルボディー１９にも送られる。ヒーターコア１７は、冷却水の熱により車室内に送風される空気を温める。ＡＴＦウォーマー１８は、冷却水の熱でトランスミッションの動作油（ＡＴＦ）を温める。またスロットルボディー１９への冷却水の供給によれば、冷却水の熱でスロットルバルブが温められ、これにより氷結によるスロットルバルブの動作不良が防止されるようになる。
　こうした車両では、熱利用機器である暖房装置のヒーターコア１７は、熱伝達媒体である冷却水を介して内燃機関１０からの熱の供給を受け、その熱で空気を加温する。そのため、エンジン水温の低い内燃機関１０の冷間始動時には、十分な熱を受けられず、暖房性能を十分に発揮できなくなる。そこで本実施の形態の車両の制御装置では、内燃機関１０からヒーターコア１７に供給される熱量が不足するときには、内燃機関１０の発熱量を増加させる発熱量増加制御を実施するようにしている。
　図３は、こうした発熱量増加制御の実施に係る車両の制御系の構成を示している。車両の制御系は、電子制御ユニット２０を中心に構成されている。電子制御ユニット２０には、車両の走行状況を検出する各種センサーの信号が入力されている。そして電子制御ユニット２０は、それらセンサーの検出結果に基づき、車載された各種アクチュエーターを駆動することで、車両を制御している。同図に示すように電子制御ユニット２０は、必要熱量算出部Ｐ１、供給熱量推定部Ｐ２、発熱量増加要求部Ｐ３及び熱源制御部Ｐ４を備えている。
　必要熱量算出部Ｐ１は、暖房装置の設定温度及び車室内外の環境条件に基づいて、十分な暖房性能を確保するためにヒーターコア１７が必要とするエンジン水温（必要水温）と、そのエンジン水温を必要とする時期とを算出する。より詳しくは、必要熱量算出部Ｐ１は、暖房装置の設定温度Ｔｓｅｔ、室内温度ＴＲ、外気温度Ｔａｍ及び日射量Ｔｓに基づいて算出された暖房装置の温風吹き出し温度に応じてヒーターコア１７の必要とするエンジン水温とそのエンジン水温が必要となる時期とを算出する。そして必要熱量算出部Ｐ１は、こうして算出したエンジン水温及び時期を発熱量増加要求部Ｐ３に送る。
　供給熱量推定部Ｐ２は、内燃機関１０の運転状況に基づいて、エンジン水温の将来の推移曲線を求める。より詳しくは、供給熱量推定部Ｐ２は、現状の機関回転速度ＮＥ、機関トルクＴｅ、エンジン水温ｅｔｈｗ及び外気温度Ｔａｍに基づいてエンジン水温の推移曲線を算出する。なお図３では、エンジン水温の推移曲線は、一次曲線、すなわち直線となっている。こうして算出された推移曲線からは、必要熱量算出部Ｐ１の算出した上記時期におけるエンジン水温の推定値を求めることが可能である。そして供給熱量推定部Ｐ２は、こうして算出した推移曲線を発熱量増加要求部Ｐ３に送る。
　なお供給熱量推定部Ｐ２は、内燃機関１０の発熱量が少ない状態で車両が走行するときを想定して、具体的には車両が４０ｋｍ／ｈ程度で平地を定速走行するときを想定して、エンジン水温の推移曲線を算出するようにしている。こうしてエンジン水温の上昇を控え目に見積ることで、必要な時期に必要な熱量が確実にヒーターコア１７に供給されるようにしている。
　発熱量増加要求部Ｐ３は、必要熱量算出部Ｐ１の算出結果と供給熱量推定部Ｐ２の推定結果とを比較する。そして発熱量増加要求部Ｐ３は、その比較を通じて、内燃機関１０からヒーターコア１７に供給される熱量に不足があるか否かを確認し、不足があれば、熱源制御部Ｐ４に対して発熱量増加要求を出力する。具体的には、発熱量増加要求部Ｐ３は、供給熱量推定部Ｐ２の求めたエンジン水温の推移曲線より、必要熱量算出部Ｐ１の算出した上記時期におけるエンジン水温の推定値（推定水温）を求め、その値と必要熱量算出部Ｐ１の算出したエンジン水温（必要水温）とを比較する。そして発熱量増加要求部Ｐ３は、推定水温が必要水温を下回っていれば、供給熱量の不足有りと判定するようにしている。
　熱源である内燃機関１０の制御を司る熱源制御部Ｐ４は、発熱量増加要求を受け取ると、発熱量増加制御を実施して、内燃機関１０の発熱量を増加させる。このときの熱源制御部Ｐ４は、内燃機関１０の発熱量の不足度合（必要水温と推定水温との差）、及び内燃機関１０の運転状態に応じて、予め用意された複数の発熱量増加制御の中から最も効率的な制御を選択して実施する。
　本実施の形態では、熱源制御部Ｐ４は、発熱量増加制御として、次の３つの制御、すなわち排気バルブの遅開き制御、点火遅角制御及びアイドルアップ制御を備えている。
　排気バルブの遅開き制御は、熱源制御部Ｐ４は、内燃機関１０の備えるバルブタイミング可変機構を駆動して、排気バルブの開弁時期を遅角するとともに、点火時期を遅角することで、エンジン水温の上昇を促進する。排気バルブの開弁時期を遅角すると、内部ＥＧＲが増大して燃焼が緩慢となる。また熱い既燃ガスがより長い期間、燃焼室内に留まるようになる。そのため、排気バルブの遅開きによっては、内燃機関１０の熱損失が増して、燃焼ガスから冷却水に伝達する熱量が増加するように、ひいてはエンジン水温の上昇が促進されるようになる。
　点火遅角制御は、熱源制御部Ｐ４は、内燃機関１０の点火時期を遅角することで、エンジン水温の上昇を促進する。点火時期が遅角されると、内燃機関１０の出力トクルが低下して、その分、熱損失が増大するようになる。そのため、点火時期の遅角によっても、エンジン水温の上昇が促進されるようになる。
　アイドルアップ制御は、熱源制御部Ｐ４は、内燃機関１０のアイドル回転速度を通常よりも上昇させることで、エンジン水温の上昇を促進する。
　そして本実施の形態では、熱源制御部Ｐ４は、必要熱量算出部Ｐ１の算出した必要水温に対する供給熱量推定部Ｐ２の推定した推定水温の不足度合に応じて、発熱量増加要求部Ｐ３の発熱量の増加要求に対する内燃機関１０の発熱量増加制御の内容を可変設定するようにしている。より詳しくは、熱源制御部Ｐ４は、上記３つの熱量増加制御のうち、何れの制御を実施するかを、必要水温に対する推定水温の不足度合に応じて選択するようにしている。具体的には、必要水温に対する推定水温の不足度合が小さいときには、熱の生成効率は高いものの、増加可能な内燃機関１０の発熱量は小さい制御を選択し、必要水温に対する推定水温の不足度合が大きいときには、増加可能な内燃機関１０の発熱量は大きいものの、熱の生成効率は低い制御を選択するようにしている。
　内燃機関１０のアイドル運転時にあっては、排気バルブの遅開き制御、点火遅角制御、アイドルアップ制御の順で、発熱量が大きく、熱の生成効率が低くなる。そこでアイドル運転時に熱源制御部Ｐ４は、基本的には、最も熱生成効率の高い排気バルブの遅開き制御を発熱量増加制御として実施するようにしている。そして熱源制御部Ｐ４は、排気バルブの遅開き制御だけでは必要水温に対する推定水温の不足を補え切れないときには点火遅角制御を、更に不足するときにはアイドルアップ制御を、それぞれ選択して実施するようにしている。
　また最適な発熱量増加制御は、内燃機関１０の運転状態によって変化する。例えば機関回転速度の低いアイドル運転時には、上記のように排気バルブの遅開き制御が最も熱生成効率の高い発熱量増加制御となっているが、機関回転速度の高い車両走行時には、同遅開き制御の熱生成効率は、点火遅角制御よりも低くなる。これは、次の理由による。すなわち、車両走行時には、吸入空気量の絶対量が大きく、排気バルブの遅開きにより増加されたとはいえ、燃焼室内の全ガス量に占める内部ＥＧＲの比率は小さいものに留まる。また車両走行時には、燃焼室に流入する吸気の流速が高く、その流勢による既燃ガスの掃気がなされるため、燃焼室内に留まる既燃ガスの量が減少するようにもなる。そのため、内燃機関１０の高回転速度運転時には、排気バルブの遅開き制御による熱の生成効率が低下するようになる。そこで本実施の形態では、熱源制御部Ｐ４は、機関回転速度の低いアイドル運転時には、発熱量増加制御として基本的には排気バルブの遅開き制御を実施し、機関回転速度の高い車両走行時には、発熱量増加制御として点火遅角制御を実施するようにしている。
　図４は、こうした本実施の形態に採用される発熱量増加要求制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、電子制御ユニット２０により、内燃機関１０の運転中に周期的に繰り返し実施されるものとなっている。
　本ルーチンが開始されると、電子制御ユニット２０はまずステップＳ１０１において、ヒーターコア１７の必要とするエンジン水温（必要水温）と、そのエンジン水温を必要とする時期（必要時期）とを算出する。このときの必要水温及び必要時期の算出は、暖房装置の設定温度Ｔｓｅｔ、室内温度ＴＲ、外気温度Ｔａｍ及び日射量Ｔｓに基づいて算出された暖房装置の温風吹き出し温度に応じて行われる。なお、このステップＳ１０１における電子制御ユニット２０の処理が、上記必要熱量算出部Ｐ１の行う処理に相当している。
　続いて電子制御ユニット２０は、内燃機関１０の運転状況に基づいて、エンジン水温の将来の推移曲線を算出する。このときに推移曲線の算出は、現状の機関回転速度ＮＥ、機関トルクＴｅ、エンジン水温ｅｔｈｗ及び外気温度Ｔａｍに基づいて行われる。なお、このステップＳ１０２における電子制御ユニット２０の処理が上記供　その後、電子制御ユニット２０は、ステップＳ１０３において、ステップＳ１０１で算出した必要時期におけるエンジン水温の推定値（推定水温）をステップＳ１０２で算出した推移曲線から算出し、その算出した水天水温をステップＳ１０１で算出した必要水温と比較する。そして電子制御ユニット２０は、推定水温が必要水温よりも低ければ（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、ステップＳ１０４に進み、そのステップＳ１０４において発熱量増加要求を発令し、その後、今回の本ルーチンの処理を終了する。一方、電子制御ユニット２０は、推定水温が必要水温以上であれば（Ｓ１０３：ＮＯ）、発熱量増加要求を行うことなく（Ｓ１０５）、そのまま今回の本ルーチンの処理を終了する。なお、こうしたステップＳ１０３及びステップＳ１０４における電子制御ユニット２０の処理が上記発熱量増加要求部Ｐ３の行う処理に相当する。
　図５は、本実施の形態に採用される発熱量増加制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理もまた、電子制御ユニット２０により、内燃機関１０の運転中に周期的に繰り返し実施されるものとなっている。
　本ルーチンが開始されると、電子制御ユニット２０はまずステップＳ２０１において、発熱量増加要求の有無を確認する。ここで発熱量増加要求が発令されていなければ（Ｓ２０１：ＮＯ）、電子制御ユニット２０はそのまま今回の本ルーチンの処理を終了する。
　一方、発熱量増加要求が発令されていれば（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、電子制御ユニット２０は、ステップＳ２０２に進み、そのステップＳ２０２において内燃機関１０の発熱量の不足度合、すなわち必要水温に対する推定水温の不足度合、及び内燃機関１０の運転状態に応じて、実施する発熱量増加制御を選択する。そして電子制御ユニット２０は続くステップＳ２０３において、選択した発熱量増加制御を実施して、今回の本ルーチンの処理を終了する。
　以上説明した本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。
　（１）本実施の形態では、車載された内燃機関１０の運転状態を制御する熱源制御部Ｐ４と、内燃機関１０の発生する熱を利用するヒーターコア１７が将来必要とする熱量を算出する必要熱量算出部Ｐ１と、内燃機関１０がヒーターコア１７に将来供給可能な熱量を推定する供給熱量推定部Ｐ２と、供給熱量推定部Ｐ２の推定した熱量が必要熱量算出部Ｐ１の算出した熱量よりも少ないときに、熱源制御部Ｐ４に対して内燃機関１０の発熱量の増加を要求する発熱量増加要求部Ｐ３と、を備えるようにしている。より具体的には、ヒーターコア１７の要求する熱量の確保に必要なエンジン水温（必要水温）とそのエンジン水温を必要とする時期（必要時期）とを算出するように上記必要熱量算出部Ｐ１を構成し、現状の内燃機関１０の運転状態が継続されたときの上記必要時期におけるエンジン水温（推定水温）を推定するように上記供給熱量推定部Ｐ２を構成するようにしている。そして更に、上記推定水温が上記必要水温よりも低いときに、熱源制御部Ｐ４に対して内燃機関１０の発熱量の増加を要求するように発熱量増加要求部Ｐ３を構成するようにしている。こうした本実施の形態では、車載された内燃機関１０の熱を利用するヒーターコア１７が将来必要とする熱量の算出結果と、内燃機関１０がヒーターコア１７に将来供給可能な熱量の推定結果とを対比し、ヒーターコア１７が将来必要とする熱量よりも内燃機関１０がヒーターコア１７に将来供給可能な熱量が少なければ、内燃機関１０の運転状態を制御する熱源制御部Ｐ４に対して発熱量の増加要求がなされるようになる。より具体的には、必要熱量算出部Ｐ１は、ヒーターコア１７の要求する熱量の確保に必要なエンジン水温（必要水温）とそのエンジン水温を必要とする時期（必要時期）とを算出し、供給熱量推定部Ｐ２は、現状の内燃機関１０の運転状態が継続されたときの上記必要時期におけるエンジン水温（推定水温）を推定する。そして推定水温が必要水温よりも低いときには、内燃機関１０の運転状態を制御する熱源制御部Ｐ４に対して内燃機関１０の発熱量の増加要求がなされるようになる。すなわち、本実施の形態では、ヒーターコア１７が何時、どの程度の熱を必要とするかを見極めた上で、内燃機関１０の発生熱量の過不足が判定されるようになる。したがって本実施の形態によれば、熱利用機器であるヒーターコア１７の必要とする熱の供給を、より効率的且つ的確に行うことができるようになる。
　（２）本実施の形態では、内燃機関１０からヒーターコア１７への供給熱量の過不足を判定するにあたり、ヒーターコア１７の必要とするエンジン水温（必要水温）と、そのエンジン水温が必要となる時期（必要時期）とを算出するようにしている。そして本実施の形態では、その算出した必要時期に内燃機関１０がヒーターコア１７に供給可能な熱量を、具体的にはその必要時期におけるエンジン水温を推定するようにしている。より詳しくは、内燃機関１０がヒーターコア１７に供給可能な将来の熱量（エンジン水温）の将来の推移曲線を求め、その求められた推移曲線から上記必要時期において内燃機関１０がヒーターコア１７に供給可能な熱量（エンジン水温）の推定を行うようにしている。そのため、より正確な供給熱量の過不足判定を行うことができる。
　（３）本実施の形態では、暖房装置の設定温度Ｔｓｅｔと、車室内外の環境条件（室内温度ＴＲ、外気温度Ｔａｍ及び日射量Ｔｓ）に基づいて同暖房装置の温風の吹き出し温度を算出し、その算出した吹き出し温度に応じて上記必要水温及び必要時期を算出するようにしている。そのため、十分な暖房性能が確保されるように、内燃機関１０からヒーターコア１７への熱供給を行うことができるようになる。
　（４）内燃機関１０の発生する熱量は、その運転状況により変化するため、発熱量の少ない条件での内燃機関１０の運転が継続された場合には、内燃機関１０がヒーターコア１７に将来供給可能な熱量を過大評価してしまい、ヒーターコア１７への供給熱量の不足を招くことがある。その点、本実施の形態では、内燃機関１０が発熱量の少ない運転条件で運転されることを前提にエンジン水温の推定を行うように供給熱量推定部Ｐ２を構成しているため、たとえ発熱量の少ない運転条件で内燃機関１０が運転されたとしても、ヒーターコア１７への供給熱量の不足を確実に回避することが可能である。
　（５）本実施の形態では、必要熱量算出部Ｐ１の算出した熱量（必要水温）に対する供給熱量推定部Ｐ２の推定した熱量（推定水温）の不足度合に応じて、発熱量増加要求部Ｐ３の発熱量の増加要求に対する内燃機関１０の発熱量増加制御の内容を可変設定するように熱源制御部Ｐ４を構成している。より具体的には、発熱量増加要求部Ｐ３の発熱量の増加要求に対する内燃機関１０の発熱量増加制御として複数の制御を備え、必要熱量算出部Ｐ１の算出した熱量（必要水温）に対する供給熱量推定部Ｐ２の推定した熱量（推定水温）の不足度合に応じて、何れの発熱量増加制御を実施するかを選択するように、熱源制御部Ｐ４を構成している。そして熱源制御部Ｐ４は、熱量の不足度合が小さいときには、熱の生成効率は高いものの、増加可能な内燃機関１０の発熱量は小さい制御を選択し、熱量の不足度合が大きいときには、増加可能な内燃機関１０の発熱量は大きいものの、熱の生成効率は低い制御を選択するようにしている。より具体的な例を挙げると、熱源制御部Ｐ４は、熱量の不足度合が小さいときには排気バルブの遅開き制御を、熱量の不足度合が大きいときには点火時期の遅角制御を、それぞれ選択するようにしている。そのため、熱量の不足度合が過大とならない限り、熱生成効率の高い状態で発熱量増加制御を実施することができ、ヒーターコア１７への熱供給をより効率的に行うことができるようになる。
　（６）本実施の形態では、発熱量増加要求部Ｐ３の発熱量の増加要求に対する内燃機関１０の発熱量増加制御として複数の制御を備え、内燃機関１０の運転状態に応じて、何れの発熱量増加制御を実施するかを選択するように熱源制御部Ｐ４を構成するようにしている。すなわち、本実施の形態では、そのときの内燃機関１０の運転状態において最も熱生成効率の高い制御を発熱量増加制御として選択するように熱源制御部Ｐ４を構成している。具体的な例を挙げると、本実施の形態において熱源制御部Ｐ４は、内燃機関１０の回転速度が低いときには発熱量増加制御として排気バルブの遅開き制御を選択し、内燃機関１０の回転速度が高いときには発熱量増加制御として点火遅角制御を選択するようにしている。そのため、そのときの内燃機関１０の運転状態に応じて最適な発熱量増加制御を実施することができ、ヒーターコア１７への熱供給をより効率的に行うことができるようになる。
　（第２の実施の形態）
　続いて、本発明の車両の制御装置を具体化した第２の実施の形態について、図６を参照して詳細に説明する。なお本実施の形態及び以後の各実施の形態において前述の実施の形態と共通する要素については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
　発熱量増加要求部Ｐ３の発熱量の増加要求に応じた発熱量増加制御の実施によっては、内燃機関１０の運転状態が変化して車両の走行に影響を与えることがある。また車両の走行中には、発熱量増加要求以外の要求に応じた内燃機関１０の運転制御が、例えばアクセル操作量から把握される運転者のトルク要求を満すべく内燃機関１０の出力トルクを調整する、所謂トルクディマンド制御などが実施されている。そのため、車両走行中に発熱量増加制御を実施すれば、そうした他の要求に基づく内燃機関１０の運転制御と発熱量増加制御との間での調停が必要となり、制御が複雑化してしまう。そこで本実施の形態では、発熱量増加要求部Ｐ３の発熱量の増加要求に対する発熱量増加制御を、内燃機関１０の要求負荷が０のときに実施すべく、熱源制御部Ｐ４を構成するようにしている。
　図６は、こうした本実施の形態に採用される発熱量増加制御ルーチンのフローチャートを示している。本ルーチンの処理は、図５に示される第１の実施の形態の発熱量増加制御ルーチンの代わりとして、電子制御ユニット２０により、内燃機関１０の運転中に周期的に繰り返し実施されるものとなっている。
　本ルーチンが開始されると、電子制御ユニット２０はまずステップＳ３０１において、発熱量増加要求の有無を確認する。ここで発熱量増加要求が発令されていなければ（Ｓ３０１：ＮＯ）、電子制御ユニット２０はそのまま今回の本ルーチンの処理を終了する。
　一方、発熱量増加要求が発令されていれば（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、電子制御ユニット２０は、ステップＳ３０２に進み、そのステップＳ３０２において内燃機関１０の発熱量の不足度合、すなわち必要水温に対する推定水温の不足度合、及び内燃機関１０の運転状態に応じて、実施する発熱量増加制御を選択する。
　続いて電子制御ユニット２０はステップＳ３０３において、アクセル操作量が０以下であるか否かを、すなわち内燃機関１０の要求負荷が０であるか否かを確認する。そして電子制御ユニット２０は、ステップＳ３０４において、アクセル操作量が０以下であるときに限り（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、ステップＳ３０２にて選択した発熱量増加制御を実施する。
　以上説明した本実施の形態によれば、上記（１）～（６）の効果に加え、更に次の効果を奏することができる。
　（７）本実施の形態では、発熱量増加要求部Ｐ３の発熱量の増加要求に対する発熱量増加制御を、内燃機関１０の要求負荷が０のときに実施するように熱源制御部Ｐ４を構成するようにしている。そのため、車両走行や他の運転制御との兼ね合いによる制約を受けず、比較的自由に発熱量増加制御を行うことができるようになる。
　（第３の実施の形態）
　上記各実施の形態では、熱利用機器としてのヒーターコア１７に対する内燃機関１０からの熱供給に対して、本発明に係る発熱量増加要求制御、及び発熱量増加制御を適用した場合を説明した。もっとも、本発明は、ヒーターコア１７以外の熱利用機器を対象とした内燃機関１０からの熱供給についても同様に適用可能である。そうしたヒーターコア１７以外の熱利用機器としては、例えばトランスミッションのオイルウォーマー、バッテリー、モーター、ディファレンシャル、燃料電池のスタック、蓄熱装置などが挙げられる。
　ここでは、蓄熱装置に対する本発明の適用例を説明する。ここでの蓄熱装置とは、次のような装置である。すなわち、蓄熱装置は、エンジン冷却水を貯蔵する断熱容器として構成され、前回の車両走行中にその内部に高温のエンジン冷却水を蓄えるとともに、次回の機関始動時にその貯蔵した高温の冷却水を冷却水回路に放出することで、内燃機関の早期暖機を図るものとなっている。
　熱利用機器が蓄熱装置である場合にも、発熱量増加要求制御、及び発熱量増加制御は、上記実施の形態と基本的には同様に行われる。ただし、この場合には、必要熱量算出部Ｐ１による必要水温及び必要時期の算出は、次の通りとなる。すなわち、この場合には、必要熱量算出部Ｐ１は、蓄熱装置に対する高温のエンジン冷却水の貯留を開始する時期の目標値を上記必要時期として設定するとともに、内燃機関１０の早期暖気のために必要なエンジン水温を上記必要温度として設定する。このときの必要時期は、一律に固定した値としても、外気温等により可変となる値としても良い。そして必要熱量算出部Ｐ１が必要水温、必要時期を算出して後の処理は、上記実施の形態と同様に行われる。
　こうした本実施の形態によっても、上記（１）～（７）と同様、或いはそれに準じた効果を奏することができる。なお、蓄熱装置以外の熱利用機器を対象とする場合にも、必要熱量算出部Ｐ１による必要水温及び必要時期の設定態様をその機器に応じて変更するだけで、上記実施の形態と同様の目的を達成することが可能である。ちなみに熱利用機器がオイルウォーマーである場合には、必要水温及び必要時期は、油温や冷却水温に基づいて設定することができる。またバッテリーやモーターが熱利用機器である場合には、必要水温及び必要時期を外気温に基づいて設定することができる。
　以上説明した各実施の形態は、更に次のように変更して実施することができる。
　・上記実施の形態では、発熱量増加制御として、排気バルブの遅開き制御、点火時期の遅角制御、アイドルアップ制御の３つの制御を備え、熱量の不足度合や内燃機関１０の運転状態に応じてそれら３つの制御を使い分けるようにしていた。発熱量増加制御として、これら以外の制御を採用するようにしても良い。その場合にも、熱量の不足度合が小さいときには、熱生成効率は高いものの増加可能な内燃機関１０の発熱量の小さい制御を選択し、熱量の不足度合が大きいときには、増加可能な内燃機関１０の発熱量は大きいものの熱生成効率が低い制御を選択するようにすることで、内燃機関１０の発熱量の増加を効率的に行うことができる。また内燃機関１０の運転状態に応じて選択する発熱量増加制御を適宜に切り替えるようにすれば、その時々の内燃機関１０の運転状態に応じた効率的な発熱量増加制御を実現することができるようになる。ちなみに従来、暖機の促進を目的とした内燃機関１０の発熱量増加制御として様々な制御が提案されているが、そうした公知の制御はいずれも、発熱量増加制御としての採用が可能である。
　・上記実施の形態では、複数の発熱量増加制御を備え、それらの制御を内燃機関１０の運転状態や熱量の不足度合に応じて使い分けるようにしていた。発熱量増加制御として単一の制御しか備えない場合にも、上記実施の形態におけるような発熱量増加要求制御を通じてその実施の可否を判定することで、熱利用機器の必要とする熱の供給を、より効率的且つ的確に行うことが可能である。
　・上記実施の形態では、熱利用機器が将来必要とする熱量、及び熱源である内燃機関１０が熱利用機器に将来供給可能な熱量の指標値としてエンジン水温を用いるようにしていたが、同様の指標値としてエンジン水温以外のパラメーターを用いるようにしても良い。例えば熱源から熱利用機器への熱供給がエンジン冷却水以外の熱伝達媒体を介して行われる車両では、その熱伝達媒体の温度を上記指標値として用いることができる。また熱源が間欠的に熱を発生するものである場合には、熱源の熱の発生時間を熱量の指標値として用いることができる。このように必要熱量算出部Ｐ１の算出する、或いは供給熱量推定部Ｐ２の推定する熱量の指標値としては、熱源から熱利用機器に供給される熱量と相関を有する任意のパラメーターを使用することができる。勿論、熱源から熱利用機器へと供給される熱量そのものを演算して用いるようにすることも可能である。
　・上記実施の形態では、供給熱量推定部Ｐ２は、熱源である内燃機関１０が熱利用機器に供給可能な熱量の将来の推移曲線を求め、その求められた推移曲線から上記必要時期において供給可能な熱量の推定を行うようにしていた。供給熱量推定部Ｐ２が、推移曲線ではなく、上記必要時期における熱源の供給熱量をピンポイントで求めるようにしても、上記実施の形態と同様の供給熱量の不足の有無の判定を行うことが可能である。
　・上記実施の形態では、供給熱量推定部Ｐ２は、熱源（内燃機関１）の運転状況（現状の機関回転速度ＮＥ、機関トルクＴｅなど）とそのときのエンジン水温ｅｔｈｗとに基づいて供給熱量の推定を行うようにしていたが、熱源の運転状況のみに基づいてその推定を行うようにしても良い。
　・上記実施の形態では、供給熱量推定部Ｐ２は、現状の熱源の運転状態が継続されることを前提に供給熱量の推定を行うようにしていたが、熱源の過去や将来の運転状態を加味してその推定を行うようにしても良い。例えば熱源の将来の制御スケジュールが予め決っている場合、その制御スケジュールを考慮して供給熱量の推定を行うことができる。具体例を挙げると、今から何秒か後に触媒暖機制御の実施や予定されている場合、その実施に伴う熱源の発熱量の増加を加味して将来の供給熱量の推定を行うようにすることが考えられる。
　供給熱量推定部Ｐ２は、内燃機関１０の運転状況に基づいて、エンジン水温の将来の推移曲線を求める。より詳しくは、供給熱量推定部Ｐ２は、現状の機関回転速度ＮＥ、機関トルクＴｅ、エンジン水温ｅｔｈｗ及び外気温度Ｔａｍに基づいてエンジン水温の推移曲線を算出する。なお図３では、エンジン水温の推移曲線は、一次曲線、すなわち直線となっている。こうして算出された推移曲線からは、必要熱量算出部Ｐ１の算出した上記時期におけるエンジン水温の推定値を求めることが可能である。そして供給熱量推定部Ｐ２は、こうして算出した推移曲線を発熱量増加要求部Ｐ３に送る。
　・上記実施の形態では、内燃機関１０を熱源とする場合について説明したが、熱利用機器に熱を供給する熱源として内燃機関１０以外の機器、例えばモーターやインバーター、燃料電池などを備える車両においても、本発明の制御装置は同様に適用することができる。
　１…熱源、２…熱源制御部、３…熱利用機器、４…供給熱量推定部、５…必要熱量算出部、６…発熱量増加要求部、１０…内燃機関（熱源）、１１…シリンダヘッド、１２…シリンダブロック、１３…ウォーターポンプ、１４…ラジエター、１５…サーモスタット、１６…バイパス通路、１７…ヒーターコア（熱利用機器）、１８…ＡＴＦウォーマー、１９…スロットルボディー、２０…電子制御ユニット、Ｐ１…必要熱量算出部、Ｐ２…供給熱量算出部、Ｐ３…発熱量増加要求部、Ｐ４…熱源制御部。

Claims (23)

  1. 　車両に搭載された熱源の運転状態を制御する熱源制御部と、
    　前記熱源の発生する熱を利用する熱利用機器が将来必要とする熱量の指標値を算出する必要熱量算出部と、
    　前記熱源が前記熱利用機器に将来供給可能な熱量の指標値を推定する供給熱量推定部と、
    　前記供給熱量推定部の推定した指標値の指し示す熱量が前記必要熱量算出部の算出した指標値の指し示す熱量よりも少ないときに、前記熱源制御部に対して前記熱源の発熱量の増加を要求する発熱量増加要求部と、
    　を備える車両の制御装置。
  2. 　前記必要熱量算出部は、前記熱利用機器が必要とする熱量の指標値と、その熱量が必要となる時期とを算出し、
    　前記供給熱量推定部は、その算出した時期に前記熱源が前記熱利用機器に供給可能な熱量の指標値を推定する
    　請求項１に記載の車両の制御装置。
  3. 　前記供給熱量推定部は、前記熱源が前記熱利用機器に供給可能な熱量の指標値の将来の推移曲線を求め、その求められた推移曲線から前記時期において供給可能な前記熱量の指標値の推定を行う
    　請求項２に記載の車両の制御装置。
  4. 　前記熱利用機器は、車室内を暖房するための暖房装置のヒーターコアであり、
    　前記必要燃料算出部は、前記暖房装置の設定温度及び車室内外の環境条件に基づいて同暖房装置の温風の吹き出し温度を算出し、その算出した吹き出し温度に応じて前記熱量の指標値と前記時期とを算出する
    　請求項２に記載の車両の制御装置。
  5. 　前記供給熱量推定部は、前記熱源が発熱量の少ない運転条件で運転されることを前提に前記熱量の指標値の推定を行う
    　請求項２に記載の車両の制御装置。
  6. 　前記熱源から前記熱利用機器への熱供給は、熱伝達媒体を介して行われ、
    　前記熱量の指標値は、その熱伝達媒体の温度として算出及び推定される
    　請求項２に記載の車両の制御装置。
  7. 　前記熱源は、内燃機関であり、
    　前記熱伝達媒体は、前記内燃機関の冷却水である
    　請求項６に記載の車両の制御装置。
  8. 　前記熱源制御部は、前記必要熱量算出部の算出した指標値の指し示す熱量に対する前記供給熱量推定部の推定した指標値の指し示す熱量の不足度合に応じて、前記発熱量増加要求部の発熱量の増加要求に対する前記熱源の発熱量増加制御の内容を可変設定する
    　請求項１～７の何れか１項に記載の車両の制御装置。
  9. 　前記熱源制御部は、前記発熱量増加要求部の発熱量の増加要求に対する前記熱源の発熱量増加制御として複数の制御を備え、前記必要熱量算出部の算出した指標値の指し示す熱量に対する前記供給熱量推定部の推定した指標値の指し示す熱量の不足度合に応じて、実施すべき発熱量増加制御を前記複数の制御のうちから選択する
    　請求項１～７の何れか１項に記載の車両の制御装置。
  10. 　前記熱源制御部は、前記発熱量増加制御として、熱の生成効率は高いものの、増加可能な前記熱源の発熱量は小さい第１の制御と、増加可能な前記熱源の発熱量は大きいものの、熱の生成効率は低い第２制御とを備え、前記熱量の不足度合が小さいときには第１の制御を、前記熱量の不足度合が大きいときには第２の制御を、それぞれ選択する
    　請求項９に記載の車両の制御装置。
  11. 　前記熱源は、内燃機関であり、
    　前記熱源制御部は、前記発熱量増加制御として、排気バルブの遅開き制御と点火時期の遅角制御とを備え、前記熱量の不足度合が小さいときには前記排気バルブの遅開き制御を、前記熱量の不足度合が大きいときには前記点火時期の遅角制御を、それぞれ選択する
    　請求項９に記載の車両の制御装置。
  12. 　車両に搭載された熱源の運転状態を制御する熱源制御部と、
    　前記熱源から熱伝達媒体を介して供給された熱を利用する熱利用機器が要求する熱量の確保に必要な前記熱伝達媒体の温度とその温度が必要となる時期とを算出する必要熱量算出部と、
    　現状の熱源の運転状態が継続されたときの前記時期における前記熱伝達媒体の温度を推定する供給熱量推定部と、
    　前記供給熱量推定部の推定した前記熱伝達媒体の温度が前記必要熱量算出部の算出した前記熱伝達媒体の温度よりも低いときに、前記熱源制御部に対して前記熱源の発熱量の増加を要求する発熱量増加要求部と、
    　を備える車両の制御装置。
  13. 　前記熱源は、内燃機関であり、
    　前記熱伝達媒体は、前記内燃機関の冷却水である
    　請求項１２に記載の車両の制御装置。
  14. 　前記熱利用機器は、車室内を暖房するための暖房装置のヒーターコアであり、
    　前記必要燃料算出部は、前記暖房装置の設定温度及び車室内外の環境条件に基づいて同暖房装置の温風の吹き出し温度を算出し、その算出した吹き出し温度に応じて前記熱伝達媒体の温度と前記時期とを算出する
    　請求項１２に記載の車両の制御装置。
  15. 　前記供給熱量推定部は、前記熱源が発熱量の少ない運転条件で運転されることを前提に前記熱伝達媒体の温度の推定を行う
    　請求項１２に記載の車両の制御装置。
  16. 　前記熱源制御部は、前記必要熱量算出部の算出した前記熱伝達媒体の温度に対する前記供給熱量推定部の推定した前記熱伝達媒体の温度の不足度合に応じて、前記発熱量増加要求部の発熱量の増加要求に対する前記熱源の発熱量増加制御の内容を可変設定する
    　請求項１２～１５の何れか１項に記載の車両の制御装置。
  17. 　前記熱源制御部は、前記発熱量増加要求部の発熱量の増加要求に対する前記熱源の発熱量増加制御として複数の制御を備え、前記必要熱量算出部の算出した前記熱伝達媒体の温度に対する前記供給熱量推定部の推定した前記熱伝達媒体の温度の不足度合に応じて、実施すべき発熱量増加制御を前記複数の制御のうちから選択する
    　請求項１２～１５の何れか１項に記載の車両の制御装置。
  18. 　前記熱源制御部は、前記発熱量増加制御として、熱の生成効率は高いものの、増加可能な前記熱源の発熱量は小さい第１の制御と、増加可能な前記熱源の発熱量は大きいものの、熱の生成効率は低い第２の制御とを備え、前記熱伝達媒体の温度の不足度合が小さいときには第１の制御を、同温度の不足度合が大きいときには第２の制御を、それぞれ選択する
    　請求項１７に記載の車両の制御装置。
  19. 　前記熱源は、内燃機関であり、
    　前記熱源制御部は、前記発熱量増加制御として、排気バルブの遅開き制御と点火時期の遅角制御とを備え、前記熱伝達媒体の温度の不足度合が小さいときには前記排気バルブの遅開き制御を、同温度の不足度合が大きいときには前記点火時期の遅角制御を、それぞれ選択する
    　請求項１７に記載の車両の制御装置。
  20. 　前記熱源制御部は、前記発熱量増加要求部の発熱量の増加要求に対する前記熱源の発熱量増加制御として複数の制御を備え、前記熱源の運転状態に応じて、実施すべき発熱量増加制御を前記複数の制御のうちから選択する
    　請求項１～１９の何れか１項に記載の車両の制御装置。
  21. 　前記熱源制御部は、そのときの前記熱源の運転状態において最も熱生成効率の高い制御を、実施すべき発熱量増加制御として選択する
    　請求項２０に記載の車両の制御装置。
  22. 　前記熱源は、内燃機関であり、
    　前記熱源制御部は、前記発熱量増加制御として、排気バルブの遅開き制御と点火時期の遅角制御とを備え、前記内燃機関の回転速度が低いときには前記排気バルブの遅開き制御を、前記内燃機関の回転速度が高いときには前記点火時期の遅角制御を、それぞれ選択する
    　請求項２０に記載の車両の制御装置。
  23. 　前記熱源制御部は、前記発熱量増加要求部の発熱量の増加要求に対する発熱量増加制御を前記熱源の要求負荷が０のときに実施する
    　請求項１～２２の何れか１項に記載の車両の制御装置。
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US13/144,951 US8868314B2 (en) 2009-06-18 2009-06-18 Control device for vehicle
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RU2011133199/06A RU2486359C2 (ru) 2009-06-18 2009-06-18 Устройство управления для транспортного средства
JP2011519369A JP5146601B2 (ja) 2009-06-18 2009-06-18 車両の制御装置
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014152720A (ja) * 2013-02-12 2014-08-25 Hitachi Automotive Systems Ltd 内燃機関の制御装置
WO2017033661A1 (ja) * 2015-08-25 2017-03-02 株式会社デンソー 車両用空調システム

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8823203B2 (en) 2009-11-12 2014-09-02 Denso Corporation Controller for engine
JP5131358B2 (ja) * 2011-01-06 2013-01-30 株式会社デンソー 車両の熱源制御装置
JP5246374B1 (ja) * 2011-06-15 2013-07-24 トヨタ自動車株式会社 車両用暖房制御装置、方法及びプログラム
US9436497B2 (en) * 2012-09-10 2016-09-06 Apple Inc. Linking multiple independent control systems to distribute response
JP2015113106A (ja) * 2013-12-09 2015-06-22 現代自動車株式会社 車両用冷却システム
US9796244B2 (en) 2014-01-17 2017-10-24 Honda Motor Co., Ltd. Thermal management system for a vehicle and method
DE102014211529B4 (de) * 2014-06-17 2016-02-18 Ford Global Technologies, Llc Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb eines Wärmespeichers in einem Kraftfahrzeug
US10005339B2 (en) * 2015-05-26 2018-06-26 GM Global Technology Operations LLC Vehicle thermal management system and control method for the same
US10059167B2 (en) * 2015-05-28 2018-08-28 GM Global Technology Operations LLC Location based remote start
KR101745159B1 (ko) * 2015-10-28 2017-06-08 현대자동차주식회사 쓰로틀바디의 냉각수 공급 장치 및 방법
US10196994B2 (en) 2016-05-16 2019-02-05 Ford Global Technologies, Llc Powertrain control system
US10246073B2 (en) 2016-05-16 2019-04-02 Ford Global Technologies, Llc Control system for a hybrid-electric vehicle
US10759255B2 (en) * 2016-07-20 2020-09-01 Ford Global Technologies, Llc Autonomous-vehicle climate-control system
US10263807B2 (en) * 2016-12-19 2019-04-16 Ciena Corporation Hierarchical statistics acceleration
JP6583339B2 (ja) * 2017-04-11 2019-10-02 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US10603982B2 (en) * 2017-10-19 2020-03-31 Ford Global Technologies, Llc Vehicular climate control system
US10777831B2 (en) 2017-11-28 2020-09-15 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Equation based cooling system control strategy/method
US11094950B2 (en) 2017-11-28 2021-08-17 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Equation based state estimator for cooling system controller
US10720655B2 (en) 2017-11-28 2020-07-21 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Partial derivative based feedback controls for pid
US10714773B2 (en) 2017-11-28 2020-07-14 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Cooling system dT/dt based control
JP7114920B2 (ja) * 2018-02-07 2022-08-09 トヨタ自動車株式会社 熱エネルギー制御システム、熱量分配器、車両の熱エネルギー制御方法
CN115605650A (zh) * 2020-05-18 2023-01-13 沃尔沃建筑设备公司（Se） 控制单元
WO2022038681A1 (ja) * 2020-08-18 2022-02-24 三菱電機株式会社 赤外線センサ装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61155637A (ja) * 1984-12-28 1986-07-15 Suzuki Motor Co Ltd 燃料噴射制御装置
JPH03160136A (ja) * 1989-11-15 1991-07-10 Nissan Motor Co Ltd 空調装置を備えた車両
JP2005016465A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Suzuki Motor Corp エンジンの制御装置
JP2005207321A (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2006161625A (ja) * 2004-12-06 2006-06-22 Denso Corp 内燃機関の排気温度推定装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19543783A1 (de) 1995-11-24 1997-05-28 Bayerische Motoren Werke Ag Betriebsverfahren für eine Fahrzeug-Brennkraftmaschine mit Leerlauf-Drehzahl-Regelung
JP3577961B2 (ja) * 1998-02-27 2004-10-20 トヨタ自動車株式会社 燃焼式ヒータを有する内燃機関
JP3414318B2 (ja) 1999-04-28 2003-06-09 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の燃焼制御装置
RU2168642C1 (ru) * 1999-11-22 2001-06-10 Закрытое акционерное общество "Волжский дизель им. Маминых" Система жидкостного охлаждения тепловой машины
KR100348588B1 (ko) * 2000-07-07 2002-08-14 국방과학연구소 차량용 냉각장치
JP4682489B2 (ja) * 2001-09-17 2011-05-11 株式会社デンソー 車両用空調装置
DE10306457B4 (de) 2003-02-17 2014-03-20 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Heizleistungserhöhung bei Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren
JP2006170060A (ja) 2004-12-15 2006-06-29 Yanmar Co Ltd 内燃機関の過給装置
US7236875B2 (en) 2005-03-28 2007-06-26 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling an engine in a vehicle
JP4894733B2 (ja) 2007-11-16 2012-03-14 マツダ株式会社 水素エンジンを用いたコージェネレーションシステム
JP5131358B2 (ja) * 2011-01-06 2013-01-30 株式会社デンソー 車両の熱源制御装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61155637A (ja) * 1984-12-28 1986-07-15 Suzuki Motor Co Ltd 燃料噴射制御装置
JPH03160136A (ja) * 1989-11-15 1991-07-10 Nissan Motor Co Ltd 空調装置を備えた車両
JP2005016465A (ja) * 2003-06-27 2005-01-20 Suzuki Motor Corp エンジンの制御装置
JP2005207321A (ja) * 2004-01-22 2005-08-04 Toyota Motor Corp 内燃機関の制御装置
JP2006161625A (ja) * 2004-12-06 2006-06-22 Denso Corp 内燃機関の排気温度推定装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2444638A4 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014152720A (ja) * 2013-02-12 2014-08-25 Hitachi Automotive Systems Ltd 内燃機関の制御装置
WO2017033661A1 (ja) * 2015-08-25 2017-03-02 株式会社デンソー 車両用空調システム

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