特許 7194556 車両の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-14

(45)【発行日】2022-12-22

(54)【発明の名称】車両の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 29/06 20060101AFI20221215BHJP

   B60H 1/32 20060101ALI20221215BHJP

   F02D 29/04 20060101ALI20221215BHJP

【ＦＩ】

F02D29/06 H

B60H1/32 622Z

F02D29/04 B

F02D29/06 E

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2018196151

(22)【出願日】2018-10-17

(65)【公開番号】P2020063702

(43)【公開日】2020-04-23

【審査請求日】2021-08-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】虻川 卓憲

(72)【発明者】

【氏名】竹内 良樹

【審査官】小関 峰夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０８８２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４１８３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１１１２７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１９４７０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－００５８１６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｈ １／３２

Ｆ０２Ｄ ２９／０２

Ｆ０２Ｄ ４１／００－４５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの発生する動力により発電する発電機と、
前記エンジンの発生する動力により冷媒を圧縮する圧縮機と、を備えた車両に搭載される車両の制御装置であって、
前記発電機の駆動トルクおよび前記圧縮機の駆動トルクを制御する駆動トルク制御部を備え、
前記駆動トルク制御部は、
前記発電機および前記圧縮機が前記エンジンの発生する動力により作動している場合に、
前記エンジンを燃料消費効率に優れる所定の目標運転状態にするように、前記発電機または前記圧縮機の少なくとも一方の駆動トルクを調整し、
前記発電機および前記圧縮機により生成されるエネルギを保存する保存装置が前記車両に設けられ、
前記発電機の駆動を開始すべき保存エネルギの閾値である発電機基準閾値と、前記圧縮機の駆動を開始すべき保存エネルギの閾値である圧縮機基準閾値と、が設定され、
前記発電機または前記圧縮機の駆動トルクの調整を行うと前記保存装置のエネルギが前記発電機基準閾値未満または前記圧縮機基準閾値未満に低下することが推定される場合、前記駆動トルクの調整量を少なくすることを特徴とする車両の制御装置。

【請求項2】

前記発電機に並列に接続された第１蓄電池と、前記発電機と並列に接続され前記第１蓄電池よりも内部抵抗が高い第２蓄電池とを含む蓄電池が前記車両に設けられ、
前記圧縮機により作られた低い温度を蓄冷する蓄冷器が前記車両に設けられ、
前記蓄電池の蓄電量が所定蓄電量以上または前記蓄冷器の蓄冷量が所定蓄冷量以上である場合に前記エンジンのアイドルストップを許可するアイドルストップ許可部を有し、
前記駆動トルク制御部は、
前記発電機または前記圧縮機の駆動トルクの調整を終了した後の所定時間内に前記蓄電池の蓄電量が所定蓄電量以上または前記蓄冷器の蓄冷量が所定蓄冷量以上に回復することが推定されることを条件に、前記駆動トルクの調整を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両の制御装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１に記載のものは、エンジンから伝達されたトルクにより発電機が発電し、発電した電気が電気負荷とバッテリに供給されるようになっている。従来の車両の制御装置は、発電機の出力電流の大きさ、エンジン回転数、発電機回転数またはエンジントルクに応じて発電機の出力調整をしている。また、従来の車両の制御装置は、発電機の出力を調整することにより、発電機からエンジンに作用する負荷トルクを調整し、エンジンの動作点を燃料消費効率の良い動作点に調整している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－４６５２５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来の車両の制御装置にあっては、出力の調整をする機器が発電機だけであるため、発電機だけの出力調整ではエンジンを所望の動作点に調整できない場合はエンジンの燃費を向上させることができなかった。

【0005】

本発明は、上記のような問題に着目してなされたものであり、エンジンの燃費を向上させることができる車両の制御装置を提供することを目的とするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、エンジンの発生する動力により発電する発電機と、前記エンジンの発生する動力により冷媒を圧縮する圧縮機と、を備えた車両に搭載される車両の制御装置であって、前記発電機の駆動トルクおよび前記圧縮機の駆動トルクを制御する駆動トルク制御部を備え、前記駆動トルク制御部は、前記発電機および前記圧縮機が前記エンジンの発生する動力により作動している場合に、前記エンジンを燃料消費効率に優れる所定の目標運転状態にするように、前記発電機または前記圧縮機の少なくとも一方の駆動トルクを調整し、前記発電機および前記圧縮機により生成されるエネルギを保存する保存装置が前記車両に設けられ、前記発電機の駆動を開始すべき保存エネルギの閾値である発電機基準閾値と、前記圧縮機の駆動を開始すべき保存エネルギの閾値である圧縮機基準閾値と、が設定され、前記発電機または前記圧縮機の駆動トルクの調整を行うと前記保存装置のエネルギが前記発電機基準閾値未満または前記圧縮機基準閾値未満に低下することが推定される場合、前記駆動トルクの調整量を少なくすることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

このように上記の本発明によれば、エンジンの燃費を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置の構成図である。

【図2】図２は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置が搭載された車両のエンジンの燃料消費効率と動作点との相関を示す図である。

【図3】図３は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置の動作を説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、エンジンの発生する動力により発電する発電機と、エンジンの発生する動力により冷媒を圧縮する圧縮機と、を備えた車両に搭載される車両の制御装置であって、発電機の駆動トルクおよび圧縮機の駆動トルクを制御する駆動トルク制御部を備え、駆動トルク制御部は、発電機および圧縮機がエンジンの発生する動力により作動している場合に、エンジンを燃料消費効率に優れる所定の目標運転状態にするように、発電機または圧縮機の少なくとも一方の駆動トルクを調整することを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る車両の制御装置は、エンジンの燃費を向上させることができる。

【実施例】

【0010】

以下、本発明の一実施例に係る車両の制御装置について図面を用いて説明する。図１から図３は、本発明の一実施例に係る車両の制御装置を説明する図である。

【0011】

図１において、本実施例に係る車両の制御装置を搭載する車両１０は、発電機としてのオルタネータ１と、鉛蓄電池からなるメインバッテリ２と、サブバッテリユニット４と、を備えている。サブバッテリユニット４は、リチウムイオン蓄電池からなるサブバッテリ３を有する。メインバッテリ２及びサブバッテリ３は、一方がオルタネータ１に対してそれぞれ並列に接続されており、他方はアースされている。

【0012】

サブバッテリ３は、メインバッテリ２に比べて出力密度、及びエネルギ密度の高い高密度蓄電池である。サブバッテリ３は、複数の単電池を直列に接続した組電池からなる。メインバッテリ２の蓄電可能容量は、サブバッテリ３の蓄電可能容量よりも大きくされている。

【0013】

また、メインバッテリ２を構成する鉛蓄電池は、サブバッテリ３を構成するリチウムイオン蓄電池よりも内部抵抗が高いという特性を有している。サブバッテリ３は本発明における第１蓄電池を構成し、メインバッテリ２は本発明における第２蓄電池を構成している。また、サブバッテリ３およびメインバッテリ２は、本発明における保存装置を構成している。

【0014】

車両１０は、一般の電気負荷である一般負荷５と、一般負荷５より安定した作動が要求される電気負荷である被保護負荷９と、エンジンコントローラ２０と、ボディコントローラ２１とを備えている。

【0015】

一般負荷５は、ヘッドライト、パワーウィンドウモータ等、供給電圧の変動により作動状態が変化することが許容される電気負荷である。被保護負荷９は、車両１０の走行時に必要なナビゲーション装置、オーディオ装置等、一定電流で安定して駆動されることが要求される電気負荷（定電流負荷）である。

【0016】

一般負荷５および被保護負荷９は、本発明における電気負荷を構成している。エンジンコントローラ２０及びボディコントローラ２１は、ＣＰＵや各種メモリを有するマイクロコンピュータからなる電子制御装置である。

【0017】

一般負荷５、被保護負荷９及びボディコントローラ２１は、オルタネータ１に対して並列に接続されている。したがって、オルタネータ１、メインバッテリ２、サブバッテリ３及び被保護負荷９は、互いに並列に接続されている。

【0018】

車両１０は、エンジン２４を備えている。オルタネータ１は、エンジン２４の図示しないクランク軸（出力軸）に図示しないベルトを介して連結されており、クランク軸から伝達された回転エネルギにより発電する。

【0019】

オルタネータ１は、交流の電気を発電する発電機からなる。オルタネータ１のロータがクランク軸により回転すると、ロータコイルに流れる励磁電流に応じてステータコイルに交流電流が誘起され、交流電流が整流器により直流電流に変換される。

【0020】

そして、ロータコイルに流れる励磁電流がレギュレータにより調整されることにより、発電された直流電流の電圧が設定電圧となるよう調整される。オルタネータ１のレギュレータに対する制御はエンジンコントローラ２０により実施される。

【0021】

オルタネータ１の発電に伴う駆動トルクは、発電量（電圧）の増減に応じて増減する。オルタネータ１の駆動トルクは、エンジン２４に対しては負荷トルクとして作用する。

【0022】

車両１０は、車室の空調を行うヒートポンプ式のエアコン１４を備えている。エアコン１４は、冷媒を圧縮するコンプレッサ１４Ａと、コンプレッサ１４Ａの作動により発生した低温を蓄冷する蓄冷器１４Ｂとを備えている。

【0023】

コンプレッサ１４Ａは、エンジン２４の発生する動力により作動する。エアコン１４は、エンジン２４のアイドルストップによりコンプレッサ１４Ａが停止しているときも、蓄冷器１４Ｂに蓄冷しておいた低温を用いて空調を継続する。蓄冷器１４Ｂは、本発明における保存装置を構成している。

【0024】

コンプレッサ１４Ａは、固定容量式または可変容量式の何れであってもよい。コンプレッサ１４Ａが固定容量式である場合、コンプレッサ１４Ａの作動時の駆動トルクは一定値となる。コンプレッサ１４Ａが可変容量式である場合、コンプレッサ１４Ａの作動時の駆動トルクは変更可能である。コンプレッサ１４Ａの駆動トルクは、エンジン２４に対しては負荷トルクとして作用する。

【0025】

サブバッテリユニット４には入力側端子６と出力側端子７とが設けられており、それら両端子を接続するようにして給電線８が設けられている。入力側端子６にはオルタネータ１とメインバッテリ２とが接続されている。

【0026】

また、出力側端子７には、サブバッテリ３からの電力供給先である各種の被保護負荷９が接続されている。

【0027】

サブバッテリユニット４は、上記のサブバッテリ３以外に、第１スイッチ１１と、第２スイッチ１２と、これらの各スイッチのオン／オフ（導通／遮断）の切り替えを制御するバッテリコントローラ１３とを備えている。

【0028】

バッテリコントローラ１３は、ＣＰＵや各種メモリを有するマイクロコンピュータからなる電子制御装置である。本実施例では、バッテリコントローラ１３はエンジンコントローラ２０に対して下位のコントローラであり、エンジンコントローラ２０からの指令に基づいて、第１スイッチ１１および第２スイッチ１２の切り替え制御を実施する。

【0029】

第１スイッチ１１は、ＭＯＳＦＥＴ等からなる半導体スイッチであり、給電線８における入力側端子６と出力側端子７との間に設けられている。第１スイッチ１１は、オルタネータ１及びメインバッテリ２と、サブバッテリ３との間で、導通状態又は遮断状態に切り替えられる。第１スイッチ１１は、オルタネータ１及びメインバッテリ２に対するサブバッテリ３の導通（オン）と遮断（オフ）とを切り替えるスイッチとして機能する。

【0030】

また、第２スイッチ１２は、第１スイッチ１１と同様に、ＭＯＳＦＥＴ等からなる半導体スイッチにより構成されており、給電線８における第１スイッチ１１と出力側端子７の間とサブバッテリ３との間に設けられている。

【0031】

第２スイッチ１２は、オルタネータ１及びメインバッテリ２と、サブバッテリ３との間で、導通状態又は遮断状態に切り替えられる。第２スイッチ１２は、入力側端子６と出力側端子７とを接続する電力経路に対するサブバッテリ３の導通（オン）と遮断（オフ）とを切り替えるスイッチとして機能する。

【0032】

第１スイッチ１１及び第２スイッチ１２のオン状態・オフ状態は、バッテリコントローラ１３にて常時監視され、その監視結果はバッテリコントローラ１３からエンジンコントローラ２０等に対して所定時間周期で送信される。

【0033】

オルタネータ１での発電により生じた電力は、一般負荷５、被保護負荷９、メインバッテリ２及びサブバッテリ３に供給される。エンジン２４の駆動が停止してオルタネータ１で発電が実施されていない場合には、メインバッテリ２及びサブバッテリ３から車載電気負荷に電力が供給される。

【0034】

メインバッテリ２及びサブバッテリ３から車載電気負荷への放電量、及びオルタネータ１からメインバッテリ２及びサブバッテリ３への充電量は、メインバッテリ２及びサブバッテリ３のＳＯＣ（State of charge：充電状態）が過充放電とならない範囲（適正範囲）となるよう制御される。なお、ＳＯＣとは、満充電時の充電量に対する実際の充電量の割合をいう。

【0035】

本実施例では、メインバッテリ２の端子電圧がサブバッテリ３の端子電圧よりも高くなるように設定されている。具体的には、メインバッテリ２の内部抵抗をサブバッテリ３の内部抵抗より高くすることにより、メインバッテリ２の端子電圧をサブバッテリ３の端子電圧よりも高くしている。

【0036】

そのため、第１スイッチ１１及び第２スイッチ１２がともにオンにされてメインバッテリ２及びサブバッテリ３が互いに接続された状態では、オルタネータ１からサブバッテリ３への充電に加え、メインバッテリ２からサブバッテリ３への充電も実施される。

【0037】

エンジンコントローラ２０は、車両走行中において所定の自動停止条件を満たした場合にエンジン２４を自動停止させ、エンジン２４の自動停止中に所定の再始動条件を満たした場合にエンジン２４を自動で再始動させる、アイドルストップ機能を有する。

【0038】

自動停止条件としては、例えば車速が所定以下であること、アクセル操作量がゼロであること（又はブレーキオンであること）、ＳＯＣが閾値以上であること等が含まれる。また、エンジン再始動条件としては、例えばアクセル操作が行われたこと、ブレーキ操作が解除されたこと等が含まれる。

【0039】

前述のエンジンコントローラ２０、ボディコントローラ２１及びバッテリコントローラ１３は制御部２５を構成している。制御部２５は、本発明における駆動トルク制御部、アイドルストップ許可部、発電機回復エネルギ算出部および圧縮機回復エネルギ算出部を構成している。制御部２５は、オルタネータ１の駆動トルクおよびコンプレッサ１４Ａの駆動トルクを制御する。

【0040】

ここで、エンジン２４の運転状態は、図２に示すように、エンジントルクとエンジン回転速度とからなる領域で表わすことができる。また、エンジン２４の運転状態には、燃料消費効率の最適な領域が存在する。例えば、エンジン２４の現在の動作点がＡ１である場合、エンジン２４への負荷トルクを減少させ、燃料消費効率の最適な領域内のＡ２に動作点を調整することにより、燃料消費効率を向上させることができる。そのためには、Ａ１からＡ２への動作点の調整量に対応する分だけ、エンジントルクを調整（低減）する必要がある。

【0041】

エンジン２４の負荷トルクを低減するためには、エンジン２４の発生する動力により作動する機器（補機類）の駆動トルクを低減する必要がある。本実施例では、制御部２５は、エンジン２４の発生する動力により作動する機器であるオルタネータ１およびエアコン１４のうち少なくとも一方の駆動トルクを低減する。なお、エンジン２４を燃費の良い動作点で運転するために駆動トルクを増加させる必要がある場合、駆動トルクを増加させてもよい。

【0042】

制御部２５は、エンジン２４の動作点を燃料消費効率の最適な領域内の動作点に移動させるために必要なエンジントルクの調整量を満たすように、オルタネータ１とエアコン１４とで駆動トルクのトルク調停を行う。例えば、オルタネータ１とエアコン１４の両方を停止させるとエンジン２４の動作点が最適な動作点よりも下方に移動してしまうような場合、制御部２５は、オルタネータ１またはエアコン１４の一方に対して停止または駆動トルクを低減させる。

【0043】

ここで、オルタネータ１の駆動トルクを無条件に調整した場合、メインバッテリ２とサブバッテリ３のＳＯＣを適正範囲未満に低下させてしまったり、一般負荷５と被保護負荷９に十分な電力を給電できなくなったりするおそれがある。ＳＯＣが適正範囲未満に低下すると、エンジン２４のアイドルストップの自動停止条件を満たさず、燃費を向上させることができない。また、エアコン１４の駆動トルクを無条件に調整した場合、車室の快適性を損なってしまうおそれがある。

【0044】

そこで、制御部２５は、トルク調停を行う際、電気系への悪影響を及ぼさないように定められた所定の実行条件を満たした場合にオルタネータ１の駆動トルクの調整を実行する。また、制御部２５は、トルク調停を行う際に、車室の快適性に悪影響を及ぼさないように定められた所定の実行条件を満たした場合にコンプレッサ１４Ａの駆動トルクの調整を実行する。本明細書では、オルタネータ１の駆動トルクの調整を許可する所定の実行条件を「オルタ停止実行条件」という。また、コンプレッサ１４Ａの駆動トルクの調整を許可する所定の実行条件を「コンプ停止実行条件」という。

【0045】

このように、制御部２５は、オルタネータ１およびコンプレッサ１４Ａがエンジン２４の発生する動力により作動している場合に、エンジン２４を燃料消費効率に優れる所定の目標運転状態にするように、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの少なくとも一方の駆動トルクを調整する。

【0046】

また、オルタネータ１およびコンプレッサ１４Ａの駆動トルクの調整の実行条件がそれぞれ定められており、制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａのうち実行条件を満たした機器の駆動トルクを調整する。

【0047】

また、制御部２５は、オルタネータ１を停止させた場合に、保存エネルギ（ＳＯＣ）が元の状態に戻るまでに必要なエネルギ量である発電機回復エネルギと、コンプレッサ１４Ａを停止させた場合に、保存エネルギ（蓄冷量）が元の状態に戻るまでに必要なエネルギである圧縮機回復エネルギとを算出する。そして、制御部２５は、発電機回復エネルギと圧縮機回復エネルギとを比較し、その回復エネルギの小さい方の機器に対し、優先して駆動トルクの低減を行うことが好ましい。

【0048】

また、オルタネータ１の駆動を開始すべき保存エネルギ（ＳＯＣ）の閾値である発電機基準閾値と、コンプレッサ１４Ａの駆動を開始すべき保存エネルギ（蓄冷量）の閾値である圧縮機基準閾値と、が予め設定されている。

【0049】

制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａのうち、保存装置に保存されているエネルギから発電機基準閾値を減じた差分、または保存装置内に保存されているエネルギから圧縮機基準閾値を減じた差分が大きい方の機器に対して、優先して駆動トルクの低減を行うことが好ましい。

【0050】

言い換えれば、発電機基準閾値とは、例えばＳＯＣの適正範囲の下限の値である。また、圧縮機基準閾値とは、例えば車室の空調状態を適正範囲に保つことができる蓄冷器１４Ｂの蓄冷量の下限の値である。

【0051】

ここで、差分が大きいとは、保存装置におけるエネルギ保存量（蓄電量、蓄冷量）が十分に大きく、保存エネルギに余裕がある状態をいう。したがって、発電機基準閾値または圧縮機基準閾値との差分が大きい状態では、電気負荷の作動状態や空調状態を悪化させることなく、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの駆動トルクを低減させることができる。

【0052】

制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの駆動トルクの調整を行うと保存装置のエネルギが発電機基準閾値未満または圧縮機基準閾値未満に低下することが推定される場合、駆動トルクの調整量を少なくすることが好ましい。

【0053】

制御部２５は、オルタネータ１の発電量の調整によって、電気負荷の正常な作動に要求される要求電圧よりオルタネータ１の発電する発電電圧が小さくなる場合、オルタネータ１の駆動トルクの調整を制限することが好ましい。なお、オルタネータ１の駆動トルクの調整の制限とは、駆動トルクの調整の禁止および駆動トルクの徐変を含む。

【0054】

また、制御部２５は、サブバッテリ３およびメインバッテリ２を充電しており、オルタネータ１の発電電圧が電気負荷の要求電圧よりも小さい場合、オルタネータ１とサブバッテリ３との間の通電を遮断することが好ましい。

【0055】

また、制御部２５は、メインバッテリ２およびサブバッテリ３の蓄電量が所定蓄電量以上または蓄冷器１４Ｂの蓄冷量が所定蓄冷量以上である場合にエンジン２４のアイドルストップを許可する。言い換えれば、アイドルストップの実行条件には、メインバッテリ２およびサブバッテリ３の蓄電量が所定蓄電量以上であること、および蓄冷器１４Ｂの蓄冷量が所定蓄冷量以上であること、が含まれている。

【0056】

そして、制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの駆動トルクの調整を終了した後に蓄電量が所定蓄電量以上または蓄冷器１４Ｂの蓄冷量が所定蓄冷量以上に回復することが推定されることを条件に、駆動トルクの調整を行うことが好ましい。つまり、制御部２５は、予め見込まれている駆動トルクの調整の実行時間（時間の長さ）から、駆動トルクの調整の終了時の蓄電量または蓄冷量を算出し、その後の所定時間内に蓄電量が所定蓄電量以上または蓄冷量が所定蓄冷量以上に回復することが推定される場合は駆動トルクの調整を行い、そうでない場合は駆動トルクの調整を行わない。

【0057】

本実施例では、アイドルストップを許可する条件は、サブバッテリ３およびメインバッテリ２の両方が規定の蓄電量以上であることとしている。なお、アイドルストップを許可する条件は、サブバッテリ３およびメインバッテリ２の両方が規定のバッテリ電圧を上回っていること、としてもよい。

【0058】

上記の目標運転状態は、エンジン２４のエンジントルクとエンジン回転速度とから定まる燃料消費効率に優れる動作点であることが好ましい。

【0059】

また、本実施例では、制御部２５は、車速が所定車速以上になることが予測される場合に、コンプレッサ１４Ａが停止される停止領域が拡大されるようにコンプレッサ基準閾値を変更する。

【0060】

次に、オルタネータ１およびコンプレッサ１４Ａの駆動トルクのトルク調停の手法の一例について以下説明する。以下、エンジン２４の動作点が最適な動作点より高い位置にある場合に、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの停止または駆動トルクの調整（低減）をして、エンジン２４の動作点を最適な動作点に到達させる場合について説明する。また、コンプレッサ１４Ａが可変容量式である場合と固定容量式である場合とに分けて説明する。

【0061】

コンプレッサ１４Ａが可変容量式である場合のトルク調停の手法について説明する。コンプレッサ１４Ａが可変容量式である場合、コンプレッサ１４Ａの駆動トルクは所定の調整可能範囲内で連続的に調整可能である。

【0062】

まず、オルタ停止実行条件およびコンプ停止実行条件を満たしていない場合、制御部２５は、オルタネータ１の停止または駆動トルク調整ができず、コンプレッサ１４Ａの停止もできないため、これらの機器の駆動状態を維持する。この場合、エンジン２４を最適な動作点に到達させることはできない。

【0063】

次に、オルタ停止実行条件を満たさず、コンプ停止実行条件を満たす場合について説明する。制御部２５は、コンプレッサ１４Ａの出力調整をすればエンジン２４の動作点を最適な動作点に到達可能な場合、コンプレッサ１４Ａの駆動トルクを調整する。

【0064】

また、制御部２５は、コンプレッサ１４Ａを停止すればエンジン２４の動作点を最適な動作点に到達可能な場合、コンプレッサ１４Ａを停止する。また、制御部２５は、コンプレッサ１４Ａを停止すればエンジン２４の動作点を最適な動作点に近づけることができる場合、コンプレッサ１４Ａを停止する。

【0065】

次に、オルタ停止実行条件を満たし、コンプ停止実行条件を満たさない場合について説明する。制御部２５は、オルタネータ１の出力調整をすればエンジン２４の動作点を最適な動作点に到達可能な場合、オルタネータ１の駆動トルクを調整する。

【0066】

また、制御部２５は、オルタネータ１を停止すればエンジン２４の動作点を最適な動作点に到達可能な場合、オルタネータ１を停止する。また、制御部２５は、オルタネータ１を停止すればエンジン２４の動作点を最適な動作点に近づけることが可能な場合、オルタネータ１を停止する。

【0067】

次に、オルタ停止実行条件を満たし、かつ、コンプ停止実行条件を満たす場合について説明する。制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの一方を停止してもエンジン２４を最適な動作点に到達させることができないが、両方を停止すればエンジン２４を最適な動作点に到達可能な場合、両方を停止する。

【0068】

また、制御部２５は、コンプレッサ１４Ａを停止してもエンジン２４を最適な動作点に到達させることができないがオルタネータ１の駆動トルクを調整すればエンジン２４を最適な動作点に到達させることが可能な場合、オルタネータ１の駆動トルクを調整する。

【0069】

また、制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの一方を停止すればエンジン２４を最適な動作点に到達可能な状況において、オルタネータ１を停止した方がオルタネータ１の再駆動後の回復エネルギが小さい場合、オルタネータ１を停止させる。この回復エネルギとは、オルタネータ１の駆動によって得られる発電エネルギを指す。

【0070】

また、制御部２５は、オルタネータ１を停止してもエンジン２４を最適な動作点に到達させることができないがコンプレッサ１４Ａを停止すればエンジン２４を最適な動作点に到達させることが可能な場合、コンプレッサ１４Ａを停止する。

【0071】

また、制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの一方を停止すればエンジン２４を最適な動作点に到達可能な状況において、コンプレッサ１４Ａを停止した方がコンプレッサ１４Ａの再駆動後の回復エネルギが小さい場合、コンプレッサ１４Ａを停止させる。この回復エネルギとは、コンプレッサ１４Ａの駆動によって得られる蓄冷エネルギを指す。

【0072】

コンプレッサ１４Ａの回復エネルギとは、コンプレッサ１４Ａの再駆動後に目標制御状態（車室温度等）に到達するために必要なエネルギをいう。つまり、現在の車室温度が目標車室温度に近いような場合、コンプレッサ１４Ａを停止させる余裕があるため、オルタネータ１は停止させず、コンプレッサ１４Ａを停止させる。

【0073】

コンプレッサ１４Ａが固定容量式である場合のトルク調停の手法について説明する。コンプレッサ１４Ａが固定容量式である場合、コンプレッサ１４Ａの駆動トルクは、駆動時の駆動トルクと、停止時の駆動トルクとの何れかに調整可能である。

【0074】

まず、オルタ停止実行条件およびコンプ停止実行条件を満たしていない場合、制御部２５は、駆動トルク調整を行わない。この場合、エンジン２４を最適な動作点に到達させることはできない。

【0075】

次に、オルタ停止実行条件を満たさず、コンプ停止実行条件を満たす場合について説明する。制御部２５は、コンプレッサ１４Ａを停止するとエンジン２４の動作点が最適な動作点より低い動作点に移動してしまう場合、駆動状態を維持する。

【0076】

また、制御部２５は、コンプレッサ１４Ａを停止すればエンジン２４の動作点を最適な動作点に到達可能な場合、コンプレッサ１４Ａを停止する。また、制御部２５は、コンプレッサ１４Ａを停止すればエンジン２４の動作点を最適な動作点に近づけることが可能な場合、コンプレッサ１４Ａを停止する。

【0077】

次に、オルタ停止実行条件を満たし、コンプ停止実行条件を満たさない場合について説明する。制御部２５は、オルタネータ１の出力を調整すればエンジン２４の動作点を最適な動作点に到達可能な場合、オルタネータ１の駆動トルクを調整する。

【0078】

また、制御部２５は、オルタネータ１を停止すればエンジン２４の動作点を最適な動作点に到達可能な場合、オルタネータ１を停止する。また、制御部２５は、オルタネータ１を停止すればエンジン２４の動作点を最適な動作点に近づけることが可能な場合、オルタネータ１を停止する。

【0079】

次に、オルタ停止実行条件を満たし、かつ、コンプ停止実行条件を満たす場合について説明する。制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの一方を停止してもエンジン２４を最適な動作点に到達させることができないが、両方を停止すればエンジン２４を最適な動作点に到達可能な場合、両方を停止する。

【0080】

また、制御部２５は、コンプレッサ１４Ａを停止してもエンジン２４を最適な動作点に到達させることができないがオルタネータ１の駆動トルクを調整すればエンジン２４を最適な動作点に到達させることが可能な場合、オルタネータ１の駆動トルクを調整する。

【0081】

また、制御部２５は、コンプレッサ１４Ａを停止するよりもオルタネータ１を停止した方がエンジン２４を最適な動作点に近づけることができる場合、オルタネータ１を停止する。

【0082】

また、制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの一方を停止すればエンジン２４を最適な動作点に到達可能な状況において、オルタネータ１の再駆動後の回復エネルギが小さい場合、オルタネータ１を停止させる。

【0083】

また、制御部２５は、オルタネータ１を停止してもエンジン２４を最適な動作点に到達させることができないがコンプレッサ１４Ａを停止すればエンジン２４を最適な動作点に到達させることが可能な場合、コンプレッサ１４Ａを停止する。

【0084】

また、制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの一方を停止すればエンジン２４を最適な動作点に到達可能な状況において、コンプレッサ１４Ａを停止した方が停止からの再駆動後の回復エネルギが小さい場合、コンプレッサ１４Ａを停止させる。

【0085】

コンプレッサ１４Ａの回復エネルギとは、コンプレッサ１４Ａの再駆動後に目標制御状態（車室温度等）に到達するために必要なエネルギをいう。つまり、現在の車室温度が目標車室温度に近いような場合、コンプレッサ１４Ａを停止させる余裕があるため、オルタネータ１は停止させず、コンプレッサ１４Ａを停止させる。

【0086】

次に、図３を参照し、制御部２５が行う駆動トルク調整動作について説明する。この駆動トルク調整動作は、オルタネータ１およびコンプレッサ１４Ａの作動中に、エンジン２４の動作点が燃費のよい所定の領域に入るように、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの少なくとも一方の駆動トルクを調整する動作である。

【0087】

図３に示すように、まず、制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの駆動トルク調整は可能であるか否かを繰り返し判定する（ステップＳ１）。ここでは、蓄電池のＳＯＣがオルタ停止許可閾値を超えていること、または車室の快適性が成立することを満たす場合、制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの停止が可能と判断する。

【0088】

ステップＳ１でオルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの停止が可能と判断した場合、制御部２５は、オルタネータ１とコンプレッサ１４Ａの両方の駆動トルクを調整する必要があるか否かを判定する（ステップＳ２）。ここでは、制御部２５は、オルタネータ１とコンプレッサ１４Ａの両方の駆動トルクを調整する必要があるか、または一方の駆動トルクを調整する必要があるかを判定する。

【0089】

ステップＳ２でオルタネータ１とコンプレッサ１４Ａの両方の駆動トルクを調整する必要があると判断した場合、制御部２５は、オルタネータ１とコンプレッサ１４Ａの両方の駆動トルクを調整し（ステップＳ３）、今回の動作を終了する。

【0090】

ステップＳ３において、制御部２５は、蓄電池のＳＯＣ、車内空調の必要度合い等に基づいて、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａのうち優先度の高い方の機器の駆動を維持し、優先度の低い方の機器の駆動トルクを調整する。

【0091】

また、このステップ３では、制御部２５は、オルタネータ１およびコンプレッサ１４Ａの駆動トルクをそれぞれどのように制御したらエンジン２４が最適熱効率で運転できるかを判断し、その結果に基づいてオルタネータ１およびコンプレッサ１４Ａを制御する。

【0092】

ステップＳ２でオルタネータ１とコンプレッサ１４Ａの一方の駆動トルクを調整する必要があると判断した場合、制御部２５は、オルタネータ１の駆動トルクを調整することが好ましいか否かを判定する（ステップＳ４）。

【0093】

ステップＳ４でオルタネータ１の駆動トルクを調整することが好ましいと判断した場合、制御部２５は、オルタネータ１の駆動トルクを調整し（ステップＳ５）、今回の動作を終了する。

【0094】

ステップＳ４でオルタネータ１の駆動トルクを調整することが好ましくないと判断した場合、制御部２５は、コンプレッサ１４Ａの駆動トルクを調整し（ステップＳ６）、今回の動作を終了する。

【0095】

以上のように、本実施例では、制御部２５は、オルタネータ１およびコンプレッサ１４Ａがエンジン２４の発生する動力により作動している場合に、エンジン２４を燃料消費効率に優れる所定の目標運転状態にするように、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの少なくとも一方の駆動トルクを調整する。

【0096】

これにより、エンジン２４を燃料消費効率に優れる目標運転状態にするように、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの少なくとも一方の駆動トルクが調整される。このため、駆動トルクの調整によりエンジン２４の負荷を調整でき、エンジン２４を燃料消費効率に優れる目標運転状態で運転させることができる。この結果、エンジン２４の燃費を向上させることができる。

【0097】

また、本実施例では、オルタネータ１およびコンプレッサ１４Ａの駆動トルクの調整の実行条件がそれぞれ定められており、制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａのうち実行条件を満たした機器の駆動トルクを調整する。

【0098】

これにより、実行条件を満たさない機器の駆動トルクを調整して電気負荷の作動状態や車室の空調に悪影響を及ぼすことを回避できる。

【0099】

また、本実施例では、オルタネータ１およびコンプレッサ１４Ａにより生成されるエネルギを保存する保存装置として、メインバッテリ２、サブバッテリ３および蓄冷器１４Ｂが車両１０に設けられている。制御部２５は、保存エネルギ（ＳＯＣ）が、元の状態に戻るまでに必要なエネルギ量である発電機回復エネルギと、保存エネルギ（蓄冷量）が元の状態に戻るまでに必要なエネルギである圧縮機回復エネルギとを算出する。制御部２５は、発電機回復エネルギと圧縮機回復エネルギとを比較し、その回復エネルギの小さい方の機器に対し、優先して駆動トルクの低減を行う。

【0100】

これにより、保存エネルギ（ＳＯＣ）または保存エネルギ（蓄冷量）が、元の状態に戻るまでの必要な回復エネルギの小さい方の機器を優先して、駆動トルクの低減を行うことができる。なお、元の状態とは、例えばオルタネータ１やコンプレッサ１４Ａが停止するときの状態を指す。

【0101】

また、本実施例では、オルタネータ１の駆動を開始すべき保存エネルギの閾値である発電機基準閾値と、コンプレッサ１４Ａの駆動を開始すべき保存エネルギの閾値である圧縮機基準閾値と、が設定されている。

【0102】

そして、制御部２５は、保存装置に保存されているエネルギから発電機基準閾値を減じた差分、または保存装置内に保存されているエネルギから圧縮機基準閾値を減じた差分が大きい方の機器に対して、優先して駆動トルクの低減を行う。

【0103】

これにより、保存エネルギと発電機基準閾値との差分、保存エネルギとコンプレッサ基準閾値との差分を検出し、その差分が大きく余裕のある側の機器を優先して、駆動トルクの低減を行うことができる。

【0104】

また、本実施例では、制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの駆動トルクの調整を行うと保存装置のエネルギが発電機基準閾値未満または圧縮機基準閾値未満に低下することが推定される場合、駆動トルクの調整量を少なくする。

【0105】

これにより、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの発電量の調整を行った場合に発電機基準閾値以上またはコンプレッサ基準閾値以上を維持できるか否かの推定に基づいて、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの駆動トルクの調整の可否を判断できるので、より的確にオルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの駆動トルクを調整できる。

【0106】

また、本実施例では、制御部２５は、オルタネータ１の発電量の調整によって、電気負荷の正常な作動に要求される要求電圧よりオルタネータ１の発電する発電電圧が小さくなる場合、オルタネータ１の駆動トルクの調整を制限する。

【0107】

これにより、電気負荷の要求電圧よりもオルタネータ１の要求電圧が小さくなる場合、オルタネータ１の駆動トルクの調整を制限するので、オルタネータ１の駆動トルクを調整している間も、可能な限り電気負荷の正常な作動を維持することができる。

【0108】

また、本実施例では、オルタネータ１に並列に接続されたサブバッテリ３と、オルタネータ１と並列に接続されサブバッテリ３よりも内部抵抗が高いメインバッテリ２とを含む蓄電池を車両１０が備えている。

【0109】

そして、制御部２５は、サブバッテリ３およびメインバッテリ２を充電しており、オルタネータ１の発電電圧が電気負荷の要求電圧よりも小さい場合、オルタネータ１とサブバッテリ３との間の通電を遮断する。

【0110】

これにより、オルタネータ１の発電電圧が電気負荷の要求電圧よりも小さい場合、オルタネータ１と内部抵抗がメインバッテリ２よりも低いサブバッテリ３との間の通電を遮断することで、メインバッテリ２への供給電圧が低下することを抑制しつつエンジン２４の負荷を低減できるので、メインバッテリ２から給電される電気負荷の作動状態が変化することを抑制でき、エンジン２４の負荷を低減できる。

【0111】

また、本実施例では、コンプレッサ１４Ａにより作られた低い温度を蓄冷する蓄冷器１４Ｂと、メインバッテリ２およびサブバッテリ３の蓄電量が所定蓄電量以上または蓄冷器１４Ｂの蓄冷量が所定蓄冷量以上である場合にエンジン２４のアイドルストップを許可する制御部２５と、を車両１０が有している。

【0112】

そして、制御部２５は、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの駆動トルクの調整を終了した後に蓄電量が所定蓄電量以上または蓄冷器１４Ｂの蓄冷量が所定蓄冷量以上に回復することが推定されることを条件に、駆動トルクの調整を行う。

【0113】

これにより、アイドルストップの実施頻度を低下させることなく、駆動トルクの調整を行うことができるので、より燃費の向上を図ることができる。

【0114】

上記の目標運転状態は、エンジン２４のエンジントルクとエンジン回転速度とから定まる燃料消費効率に優れる動作点であることが好ましい。

【0115】

これにより、燃料消費効率に優れる目標運転状態の動作点でエンジン２４が運転するように、オルタネータ１またはコンプレッサ１４Ａの駆動トルクを制御でき、燃費を向上させることができる。

【0116】

また、本実施例では、制御部２５は、車速が所定車速以上になることが予測される場合に、コンプレッサ１４Ａが停止される停止領域が拡大されるようにコンプレッサ基準閾値を変更する。

【0117】

これにより、車両が所定車速以上の高速で走行することが予測される場合、コンプレッサ１４Ａの停止領域が拡大され、コンプレッサ１４Ａが停止されやすくなるので、エンジン負荷の低減量を拡大でき、燃費の改善を図ることができる。

【0118】

本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

【符号の説明】

【0119】

１ オルタネータ（発電機）
２ メインバッテリ（第２蓄電池、保存装置）
３ サブバッテリ（第１蓄電池、保存装置）
５ 一般負荷（電気負荷）
９ 被保護負荷（電気負荷）
１０ 車両
１４Ａ コンプレッサ（圧縮機）
１４Ｂ 蓄冷器（保存装置）
２４ エンジン
２５ 制御部（駆動トルク制御部、アイドルストップ許可部、発電機回復エネルギ算出部、圧縮機回復エネルギ算出部）

【図1】

【図2】

【図3】