(57)【要約】【課題】動力発生機関によって駆動される補機を備えたシステムを制御する制御装置において、システム全体の効率をより向上させること。【解決手段】制御装置は、動力を発生する動力発生機関からの動力で動作する少なくとも１つの補機を制御する。この制御装置は、補機が生成する補機生成エネルギー量を算出する（Ｓ３１０）。そして、熱利用機関が実際または仮想的な負担に対する熱負担エネルギー量を算出する。さらに、補機生成エネルギー量と、熱負担エネルギー量との和である算出エネルギー量が最大となる補機の稼働率を制御稼働率として特定する（Ｓ３７０〜Ｓ４２０）。その特定した稼働率に従って稼働するように、補機を制御する。【選択図】図７
2016145535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力を発生する動力発生機関（１０）からの動力で動作する少なくとも１つの補機（２２，３２）を制御する制御装置（５０）であって、
前記少なくとも１つの補機が生成するエネルギー量である補機生成エネルギー量を算出するエネルギー算出手段（５０，Ｓ３１０）と、
前記動力発生機関にて発生した熱を利用する熱利用機関（１０）が実際または仮想的な負担に対するエネルギー量である熱負担エネルギー量を算出する熱負担算出手段（５０，Ｓ３１５〜Ｓ３５０）と、
前記エネルギー算出手段で算出した補機生成エネルギー量と、前記熱負担算出手段で算出した熱負担エネルギー量との和である算出エネルギー量が最大となる前記少なくとも１つの補機の稼働率を制御稼働率として特定する稼働率特定手段（５０，Ｓ３７０〜Ｓ４２０）と、
前記稼働率特定手段で特定された制御稼働率に従って稼働するように、前記少なくとも１つの補機を制御する制御実行手段（５０，Ｓ２２０）と
を備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記稼働率特定手段は、
前記少なくとも１つの補機の駆動に要するエネルギー量である第１駆動エネルギー量を算出する第１駆動量算出手段（５０，Ｓ３１５）と、
前記第１駆動量算出手段で算出した前記第１駆動エネルギー量の前記算出エネルギー量に対する割合を表すエネ費を算出するエネ費算出手段（５０，Ｓ３６０）とを備え、
前記算出エネルギー量が最大となる前記少なくとも１つの補機の稼働率が複数存在する場合、前記エネ費算出手段で算出されたエネ費が最小となる前記少なくとも１つの補機の稼働率を前記制御稼働率として特定する
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第１駆動量算出手段は、
前記少なくとも一つの補機の駆動に要する燃料の消費量を、前記第１駆動エネルギー量として算出する
ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記熱負担算出手段は、
前記少なくとも１つの補機の駆動に要するエネルギー量である第２駆動エネルギー量を算出する第２駆動量算出手段（５０，Ｓ３１５）と、
前記少なくとも一つの補機の駆動に要する前記動力発生機関の発熱量の増加量である発熱量を算出する発熱量算出手段（５０，Ｓ３１０）と、
前記発熱量算出手段で算出した発熱量と前記補機生成エネルギー量との和に対する前記第２駆動量算出手段で算出した第２駆動エネルギー量の割合を表す発熱費を算出する発熱費算出手段（５０，Ｓ３３０）とを備え、
前記発熱費算出手段で算出された発熱費が、予め設定された設定閾値よりも大きければ、前記発熱量に、前記設定閾値を前記発熱費で除した結果を乗算した値を、前記熱負担エネルギー量として算出する
ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記熱負担算出手段は、
前記発熱費が前記設定閾値以下であれば、前記発熱量を前記熱負担エネルギー量として算出する
ことを特徴とする請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つの補機は、稼働率を変更可能に構成され、
前記エネルギー算出手段は、前記補機生成エネルギー量を、稼働率ごとに算出し、
前記熱負担算出手段は、前記熱負担エネルギー量を、稼働率ごとに算出する
ことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項７】
コンプレッサ（２２）を前記補機の１つとして制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項８】
発電機（３２）を前記補機の１つとして制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の制御装置。
【請求項９】
内燃機関（１０）を前記動力発生機関とする
ことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補機を制御する制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気圧縮冷凍サイクルを備えた車両空調装置を制御する制御装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１における蒸気圧縮冷凍サイクルは、内燃機関の駆動に従って動作するコンプレッサ、コンデンサ（凝縮器）、膨張弁、エバポレータ（蒸発器）、蓄冷器を有している。
【０００３】
そして、特許文献１に記載された制御装置では、蒸気圧縮冷凍サイクルにおいて予め規定された単位冷熱量を生成するために必要な内燃機関の燃料消費量が、予め設定された判定閾値以下の場合にコンプレッサを作動させることがなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、車両に搭載される蒸気圧縮冷凍サイクルが有するコンプレッサなどの補機は、内燃機関などの動力発生機関によって駆動される。このような補機を備えたシステムにおいては、システム全体の効率を向上させるように動力発生機関及び補機を動作させることが求められている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された制御装置においては、動力発生機関にて発生する熱の利用が考慮されていない。このため、特許文献１に記載された制御装置よりも、システム全体の効率を向上させることが求められる可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は、動力発生機関によって駆動される補機を備えたシステムを制御する制御装置において、システム全体の効率をより向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明は、動力を発生する動力発生機関（１０）からの動力で動作する少なくとも１つの補機（２２，３２）を制御する制御装置（５０）に関する。
【０００９】
本発明の制御装置は、エネルギー算出手段（５０，Ｓ３１０）と、熱負担算出手段（５０，Ｓ３１５〜Ｓ３５０）と、稼働率特定手段（５０，Ｓ３７０〜Ｓ４２０）と、制御実行手段（５０，Ｓ２２０）とを備える。
【００１０】
このうち、エネルギー算出手段は、少なくとも１つの補機が生成するエネルギー量である補機生成エネルギー量を算出する。熱負担算出手段は、動力発生機関にて発生した熱を利用する熱利用機関（１０）が実際または仮想的な負担に対するエネルギー量である熱負担エネルギー量を算出する。
【００１１】
さらに、稼働率特定手段は、エネルギー算出手段で算出した補機生成エネルギー量が、予め規定された判定閾値以下であり、かつ、エネルギー算出手段で算出した補機生成エネルギー量と、熱負担算出手段で算出した熱負担エネルギー量との和である算出エネルギー量が最大となる少なくとも１つの補機の稼働率を制御稼働率として特定する。そして、制御実行手段は、稼働率特定手段で特定された制御稼働率に従って稼働するように、少なくとも１つの補機を制御する。
【００１２】
このような制御装置では、熱利用機関において実際または仮想的な負担に対するエネルギー量（即ち、熱負担エネルギー量）を考慮して少なくとも１つの補機の稼働率を特定し、その特定した「補機の稼働率」に従って補機の制御を実行している。
【００１３】
なお、ここで言う「負担」とは、動力発生機関が駆動するために要するエネルギーのうち、熱利用機関によるものとして扱うことを含む概念である。
このため、制御装置によれば、動力発生機関と、少なくとも１つの補機と、熱利用機関とを備えたシステム全体の効率が最適となるように補機を制御できる。
【００１４】
換言すれば、制御装置によれば、特許文献１に記載された制御装置よりも、システム全体の効率を向上させることができる。
さらに、制御装置における稼働率特定手段は、第１駆動量算出手段（５０，Ｓ３１５）と、エネ費算出手段（５０，Ｓ３６０）とを備えていてもよい。
【００１５】
この場合、第１駆動量算出手段は、少なくとも１つの補機の駆動に要するエネルギー量である第１駆動エネルギー量を算出する。また、エネ費算出手段は、第１駆動量算出手段で算出した第１駆動エネルギー量の算出エネルギー量に対する割合を表すエネ費を算出する。
【００１６】
そして、稼働率特定手段は、算出エネルギー量が最大となる少なくとも１つの補機の稼働率が複数存在する場合、エネ費算出手段で算出されたエネ費が最小となる少なくとも１つの補機の稼働率を制御稼働率として特定してもよい。
【００１７】
このような制御装置では、算出エネルギー量が最大となる補機の稼働率が複数存在する場合、エネ費が最小となる補機の稼働率を制御稼働率として特定できる。このエネ費は、算出エネルギー量に対する第１駆動エネルギー量の割合を表すため、制御装置によれば、システム全体を、より効率良く駆動可能な稼働率を選択することができる。
【００１８】
換言すれば、本発明の制御装置によれば、システム全体の効率がより高くなるように、補機を駆動させることができる。
なお、「特許請求の範囲」及び「課題を解決するための手段」の欄に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明が適用された補機ＥＣＵを備えた車載システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】補機ＥＣＵが実行する補機制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】第１判定閾値を例示するマップである。
【図４】第２判定閾値を例示するマップである。
【図５】第３判定閾値を例示するマップである。
【図６】発熱量算出マップを例示した図である。
【図７】補機ＥＣＵが実行する制御値算出処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
＜車載システム＞
図１に示す車載システム１は、自動車に搭載されるシステムであり、内燃機関１０と、蒸気圧縮冷凍サイクル（以下、単に「冷凍サイクル」と称す）２０と、電気系３０と、内燃機関ＥＣＵ４０と、補機ＥＣＵ５０とを備えている。
【００２１】
冷凍サイクル２０は、いわゆるカーエアコンを実現するシステムであり、圧縮機２２と、コンデンサ２４と、膨張弁２６と、エバポレータ２８とを備えている。
圧縮機２２は、内燃機関１０の駆動に従って動作する周知のコンプレッサであり、補機ＥＣＵ５０からの制御信号（以下、「圧縮機駆動信号」と称す）に従って稼働率を変更可能に構成されている。本実施形態における圧縮機２２は、補機の一例である。
【００２２】
コンデンサ２４は、圧縮機２２で圧縮されて高温となった冷媒を放熱凝縮する、いわゆる凝縮器である。膨張弁２６は、コンデンサ２４からの冷媒を膨張し霧化する。エバポレータ２８は、膨張弁２６にて霧化された冷媒を蒸発気化する、いわゆる蒸発器である。
【００２３】
電気系３０は、発電機３２と、電気負荷３４と、バッテリ３６とを備えている。
発電機３２は、内燃機関１０の駆動に従って発電する周知のオルタネータであり、補機ＥＣＵ５０からの制御信号（以下、「発電機駆動信号」と称す）に従って稼働率を変更可能に構成されている。本実施形態における発電機３２は、補機の一例である。
【００２４】
電気負荷３４は、供給された電気に従って駆動する機器である。この電気負荷３４には、例えば、ヒータ、方向指示器、各種インジケータ、カーオーディオなどを含む。バッテリ３６は、発電機３２にて生成した電気を蓄電する。このバッテリ３６に蓄電された電気が電気負荷３４へと供給されてもよい。
【００２５】
内燃機関ＥＣＵ４０（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）は、ＲＯＭ４２，ＲＡＭ４４，ＣＰＵ４６を有した周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、内燃機関１０を制御する。この内燃機関ＥＣＵ４０には、回転数検出センサ、アクセル開度検出センサ、車輪速センサなどの自動車の状態を検出する各種センサが接続されていてもよい。
【００２６】
このうち、回転数検出センサは、内燃機関１０の出力軸が単位時間に回転する回数（以下、「エンジン回転数」と称す）を検出する。各種センサには、内燃機関１０を冷却する冷却液の温度（以下、「エンジン水温」と称す）を検出するセンサ、エバポレータ２８内の冷媒の温度（以下、「エバポレータ温度」と称す）を検出するセンサを含む。
【００２７】
また、補機ＥＣＵ５０は、ＲＯＭ５２，ＲＡＭ５４，ＣＰＵ５６を有した周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、圧縮機２２及び発電機３２を制御する。
補機ＥＣＵ５０のＲＯＭ５２には、圧縮機２２及び発電機３２の駆動を制御する補機制御処理を、補機ＥＣＵ５０が実行するための処理プログラムが格納されている。さらに、補機ＥＣＵ５０のＲＯＭ４２には、補機制御処理の実行に必要な各種マップが格納されている。
＜補機制御処理＞
次に、補機ＥＣＵ５０が実行する補機制御処理について説明する。
【００２８】
補機制御処理は、規定された規定時間間隔で繰り返し起動される。なお、補機制御処理の起動条件は、これに限るものではなく、規定された起動指令が入力された場合であってもよい。ここで言う起動指令には、例えば、割り込み信号を含む。
【００２９】
補機制御処理が起動されると、図２に示すように、補機ＥＣＵ５０は、内燃機関ＥＣＵ４０からのエンジン水温、バッテリ残量、及びエバポレータ温度のそれぞれに従って、第１判定閾値、第２判定閾値、第３判定閾値を取得する（Ｓ１１０）。
【００３０】
ここで言う第１判定閾値とは、内燃機関１０の駆動状態が、規定された状態であるか否かを判定する閾値である。この第１判定閾値は、実験などの結果に基づいて、図３に示すように、エンジン水温に従って変化するように対応付けられたマップから取得される。
【００３１】
また、第２判定閾値とは、バッテリ３６の残量が、規定された状態であるか否かを判定する閾値である。この第２判定閾値は、実験などの結果に基づいて、図４に示すように、バッテリ残量に従って変化するように対応付けられたマップから取得される。
【００３２】
さらに、第３判定閾値とは、エバポレータ２８の動作状態が、規定された状態であるか否かを判定する閾値である。この第３判定閾値は、実験などの結果に基づいて、図５に示すように、エバポレータ温度に従って変化するように対応付けられたマップから取得される。
【００３３】
続いて、補機制御処理では、補機ＥＣＵ５０は、各種パラメータを初期値に設定する（Ｓ１２０）。ここで言う各種パラメータには、燃料消費量Ｆ＿ｍｉｎと、発熱量Ｅ＿ｈｅａｔと、算出エネルギー量ＴＷ＿ｍａｘと、想定エネ費ＴＨ＿ｍｉｎと、発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔと、圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔとを含む。
【００３４】
ここで言う「燃料消費量Ｆ＿ｍｉｎ」とは、圧縮機２２及び発電機３２の双方が非稼働である場合に、内燃機関１０が単位時間当たりに消費する燃料の量である。また、「発熱量Ｅ＿ｈｅａｔ」とは、圧縮機２２及び発電機３２の双方が非稼働であり、かつ、アクセル開度に従って出力すべきトルクを内燃機関１０で発生させる場合に、内燃機関１０にて発生する熱量である。発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔとは、発電機３２を駆動させる場合の稼働率として設定された値である。そして、圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔとは、圧縮機２２を駆動させる場合の稼働率として設定された値である。
【００３５】
なお、本実施形態のＳ１２０では、燃料消費量Ｆ＿ｍｉｎ、発熱量Ｅ＿ｈｅａｔ、算出エネルギー量ＴＷ＿ｍａｘ、及び想定エネ費ＴＨ＿ｍｉｎを、初期値（例えば、「−１」）に設定する。さらに、Ｓ１２０では、発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔ、及び圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔを初期値（例えば、「０」）に設定する。
【００３６】
そして、補機制御処理では、補機ＥＣＵ５０は、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒを最小値（「０％」）に設定する（Ｓ１３０）。さらに、補機ＥＣＵ５０は、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒを最小値（「０％」）に設定する（Ｓ１４０）。なお、「発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒ」とは、発電機３２の稼働率として仮定した値である。また、「圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ」とは、圧縮機２２の稼働効率として仮定した値である。
【００３７】
続いて、補機制御処理では、補機ＥＣＵ５０は、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒ、及び圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒの双方が、最小値であるか否かを判定する（Ｓ１５０）。このＳ１５０での判定の結果、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒ、及び圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒの双方が最小値であれば（Ｓ１５０：ＹＥＳ）、補機ＥＣＵ５０は、燃料消費量Ｆ＿ｍｉｎ及び発熱量Ｅ＿ｈｅａｔを算出して更新する（Ｓ１６０）。
【００３８】
本実施形態のＳ１６０における燃料消費量Ｆ＿ｍｉｎの算出方法は、周知の手法を用いればよい。この場合の燃料消費量Ｆ＿ｍｉｎは、実験などの結果に基づいて、エンジン回転数とエンジントルクと燃料消費量Ｆ＿ｍｉｎとを予め対応付けた燃料消費量マップから取得してもよい。なお、燃料消費量マップは、内燃機関ＥＣＵ４０に格納されていてもよいし、補機ＥＣＵ５０に格納されていてもよい。
【００３９】
また、本実施形態のＳ１６０における発熱量Ｅ＿ｈｅａｔの算出方法は、周知の手法を用いればよい。この場合、発熱量Ｅ＿ｈｅａｔは、エンジン回転数、エンジントルク、エンジン水温に従って、図６に示す発熱量算出マップから取得されてもよい。なお、発熱量算出マップは、内燃機関ＥＣＵ４０に格納されていてもよいし、補機ＥＣＵ５０に格納されていてもよい。
【００４０】
補機ＥＣＵ５０は、その後、補機制御処理をＳ１８０へと移行させる。
一方、補機制御処理のＳ１５０での判定の結果、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒ及び圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒのうちの少なくとも一方が最小値でなければ（Ｓ１５０：ＮＯ）、補機ＥＣＵ５０は、制御値算出処理を実行する（Ｓ１７０）。この制御値算出処理は、詳しくは後述するが、現時点での発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒ及び圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒが最適値であるか否かを確認し、最適値であれば、発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔ及び圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔとして更新する処理である。
【００４１】
補機ＥＣＵ５０は、その後、補機制御処理をＳ１８０へと移行させる。
そのＳ１８０では、補機ＥＣＵ５０は、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒが最大値（例えば、「１００％」）であるか否かを判定する（Ｓ１８０）。このＳ１８０での判定の結果、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒが最大値でなければ（Ｓ１８０：ＮＯ）、補機ＥＣＵ５０は、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒに予め規定された所定値を加算して、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒを更新する（Ｓ１９０）。ここで言う所定値とは、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒの最小値（「０％」）から最大値までを、所定の数で除した値である。
【００４２】
その後、補機ＥＣＵ５０は、補機制御処理をＳ１５０へと移行させ、Ｓ１９０にて更新された圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及びその時点で設定されている発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒに基づいて、制御値算出処理を実行する（Ｓ１７０）。
【００４３】
一方、Ｓ１８０での判定の結果、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒが最大値であれば（Ｓ１８０：ＹＥＳ）、補機ＥＣＵ５０は、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒが最大値（例えば、「１００％」）であるか否かを判定する（Ｓ２００）。そして、Ｓ２００での判定の結果、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒが最大値でなければ（Ｓ２００：ＮＯ）、補機ＥＣＵ５０は、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒに予め規定された所定値を加算して、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒを更新する（Ｓ２１０）。ここで言う所定値とは、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒの最小値（「０％」）から最大値までを、所定の数で除した値である。
【００４４】
その後、補機ＥＣＵ５０は、補機制御処理をＳ１４０へと移行させる。そのＳ１４０にて、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒを最小値に設定する。そして、Ｓ２１０にて更新された発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒ及びその時点で設定されている圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒにて制御値算出処理を実行する（Ｓ１７０）。
【００４５】
なお、Ｓ２００での判定の結果、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒが最大値であれば（Ｓ２００：ＹＥＳ）、補機ＥＣＵ５０は、その時点で設定されている発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔ及び圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔに従って、発電機３２及び圧縮機２２の双方を制御する（Ｓ２２０）。すなわち、補機ＥＣＵ５０は、圧縮機２２の稼働率を圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔへと変更する圧縮機駆動信号、及び発電機３２の稼働率を発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔへと変更する発電機制御信号を出力する。これにより、発電機３２及び圧縮機２２の双方は、発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔ及び圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔで駆動される。
【００４６】
その後、本補機制御処理を終了する。
すなわち、補機制御処理では、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒの双方を所定値ずつ変更する。そして、それらの変更された圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒの組み合わせごとに、制御値算出処理を実行する。
＜制御値算出処理＞
次に、補機制御処理のＳ１７０にて実行される制御値算出処理について説明する。
【００４７】
この制御値算出処理が起動されると、図７に示すように、補機ＥＣＵ５０は、現時点で設定されている圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒでの発生電力量、発生冷熱量、及び発熱増加量を算出する（Ｓ３１０）。
【００４８】
ここで言う発生電力量は、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒで発電機３２を駆動させた場合に発電される電力量である。この発生電力量は、内燃機関１０から発電機３２に入力されるエネルギー量に、その時点で設定されている発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒに対応する発電効率を乗算することで算出すればよい。
【００４９】
ここで言う発生冷熱量は、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒで圧縮機２２を駆動させた場合に発生される冷熱の熱量である。この発生冷熱量は、内燃機関１０から圧縮機２２に入力されるエネルギー量に、その時点で設定されている圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒに対応する冷却効率を乗算することで算出すればよい。
【００５０】
なお、発生電力量及び発生冷熱量が、特許請求の範囲における補機生成エネルギー量の一例である。
ここで言う発熱増加量は、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒで圧縮機２２を駆動し、かつ、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒで発電機３２を駆動した場合に、内燃機関１０で増加する出力に相当する発熱量である。この発熱増加量は、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒで圧縮機２２を駆動し、かつ、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒで発電機３２を駆動する場合に内燃機関１０で発生する発熱量（以下、「想定発熱量」と称す）から、発熱量Ｅ＿ｈｅａｔを減算することで算出すればよい。なお、想定発熱量は、発熱量Ｅ＿ｈｅａｔを算出する手法と同様、マップから算出すればよい。
【００５１】
続いて、制御値算出処理では、補機ＥＣＵ５０は、「発電機と圧縮機との駆動に要する燃料消費量」を算出する（Ｓ３１５）。この「発電機と圧縮機との駆動に要する燃料消費量」とは、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒで圧縮機２２を駆動し、かつ、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒで発電機３２を駆動する場合に内燃機関１０が消費する燃料の増加量である。この「発電機と圧縮機との駆動に要する燃料消費量」は、実験などで求めたマップや計算式から算出してもよい。また、「発電機と圧縮機との駆動に要する燃料消費量」は、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒで圧縮機２２を駆動し、かつ、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒで発電機３２を駆動する場合に内燃機関１０が消費する燃料の消費量から、燃料消費量Ｆ＿ｍｉｎを減算することで算出してもよい。
【００５２】
なお、「発電機と圧縮機との駆動に要する燃料消費量」は、特許請求の範囲に記載の第１駆動エネルギー量の一例，第２駆動エネルギー量の一例である。
さらに、補機ＥＣＵ５０は、下記（１）式に従って、発熱費を算出する（Ｓ３２０）。
【００５３】
【数１】
2016145535.tif 000003
そして、制御値算出処理では、補機ＥＣＵ５０は、Ｓ３２０で算出した発熱費が、先のＳ１１０で取得した第１判定閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ３３０）。このＳ３３０での判定の結果、発熱費が第１判定閾値以下であれば（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、補機ＥＣＵ５０は、想定発熱量を買取発熱量として設定する（Ｓ３４０）。この買取発熱量は、内燃機関１０にて発生する熱量のうち、内燃機関１０にて実際または仮想的な負担に対する熱量であり、特許請求の範囲に記載された熱負担エネルギー量の一例である。なお、ここで言う「負担」とは、動力発生機関が駆動するために要するエネルギーのうち、熱利用機関によるものとして扱うことを含む概念である。この負担には、例えば、燃料などが含まれ、これにより発生したエネルギー、例えば熱量は、暖機運転などに用いられる。なお、内燃機関１０は、特許請求の範囲における熱利用機関の一例である。
【００５４】
補機ＥＣＵ５０は、その後、制御値算出処理をＳ３６０へと移行させる。
一方、Ｓ３３０での判定の結果、発熱費が第１判定閾値よりも大きければ（Ｓ３３０：ＮＯ）、補機ＥＣＵ５０は、第１判定閾値を発熱費で除した値を、想定発熱量に乗算した結果を、買取発熱量として設定する（Ｓ３５０）。
【００５５】
そして、補機ＥＣＵ５０は、その後、制御値算出処理をＳ３６０へと移行させる。
そのＳ３６０では、補機ＥＣＵ５０は、エネ費、電費、冷熱費のそれぞれを、下記（２）式，（３）式，（４）式に従って算出する。
【００５６】
【数２】
2016145535.tif 000004
なお、（２）式における「発電機と圧縮機との駆動に要する燃料消費量」は、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒで圧縮機２２を駆動し、かつ、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒで発電機３２を駆動するために内燃機関１０が消費する燃料の増加量である。この「発電機と圧縮機との駆動に要する燃料消費量」として、Ｓ３１５にて算出されたものを用いればよい。
【００５７】
【数３】
2016145535.tif 000005
また、（３）式における「発電機駆動に要する燃料消費量」は、発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒで発電機３２を駆動するために内燃機関１０が消費する燃料の増加量である。この「発電機駆動に要する燃料消費量」は、実験などで求めたマップや計算式から算出すればよい。
【００５８】
【数４】
2016145535.tif 000006
さらに、（４）式における「圧縮機駆動に要する燃料消費量」は、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒで圧縮機２２を駆動するために内燃機関１０が消費する燃料の増加量である。この「圧縮機駆動に要する燃料消費量」は、実験などで求めたマップや計算式から算出すればよい。
【００５９】
続いて、制御値算出処理では、補機ＥＣＵ５０は、Ｓ３６０で算出した電費が、先のＳ１１０にて取得した第２判定閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ３７０）。このＳ３７０での判定の結果、Ｓ３６０で算出した電費が第２判定閾値よりも大きければ（Ｓ３７０：ＮＯ）、補機ＥＣＵ５０は、発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔ及び圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔを現時点で設定されている値から変更することなく、本制御値算出処理を終了する。その後、補機制御処理のＳ１８０へと処理を戻す。
【００６０】
一方、Ｓ３７０での判定の結果、Ｓ３６０で算出した電費が第２判定閾値以下であれば（Ｓ３７０：ＹＥＳ）、補機ＥＣＵ５０は、Ｓ３６０で算出した冷熱費が、先のＳ１１０にて取得した第３判定閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ３８０）。このＳ３８０での判定の結果、Ｓ３６０で算出した冷熱費が第３判定閾値よりも大きければ（Ｓ３８０：ＮＯ）、補機ＥＣＵ５０は、発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔ及び圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔを現時点で設定されている値から変更することなく、本制御値算出処理を終了する。その後、補機制御処理のＳ１８０へと処理を戻す。
【００６１】
なお、Ｓ３８０での判定の結果、Ｓ３６０で算出した冷熱費が第３判定閾値以下であれば（Ｓ３８０：ＹＥＳ）、補機ＥＣＵ５０は、算出エネルギー量ＴＷ＿ｍａｘが、「発生電力量と発生冷熱量と買取発熱量との和」よりも小さいか否かを判定する（Ｓ３９０）。このＳ３９０での判定の結果、算出エネルギー量ＴＷ＿ｍａｘが、「発生電力量と発生冷熱量と買取発熱量との和」よりも小さければ（Ｓ３９０：ＹＥＳ）、補機ＥＣＵ５０は、制御値算出処理をＳ４２０へと移行させる。
【００６２】
そのＳ４２０では、補機ＥＣＵ５０は、算出エネルギー量ＴＷ＿ｍａｘと、想定エネ費ＴＨ＿ｍｉｎと、発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔと、圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔとを更新する。
【００６３】
具体的に、Ｓ４２０では、補機ＥＣＵ５０は、現時点で設定されている圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒでの「発生電力量と発生冷熱量と買取発熱量との和」を、算出エネルギー量ＴＷ＿ｍａｘとして設定（更新）する。さらに、Ｓ４２０では、現時点で設定されている圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒでのエネ費を、想定エネ費ＴＨ＿ｍｉｎとして設定（更新）する。
【００６４】
そして、Ｓ４２０では、補機ＥＣＵ５０は、現時点で設定されている圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒを、圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔとして設定（更新）する。さらに、Ｓ４２０では、現時点で設定されている発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒを、発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔとして設定（更新）する。
【００６５】
補機ＥＣＵ５０は、その後、本制御値算出処理を終了して、補機制御処理のＳ１８０へと処理を戻す。
なお、Ｓ３９０での判定の結果、算出エネルギー量ＴＷ＿ｍａｘが、「発生電力量と発生冷熱量と買取発熱量との和」以上であれば（Ｓ３９０：ＮＯ）、補機ＥＣＵ５０は、制御値算出処理をＳ４００へと移行させる。そのＳ４００では、補機ＥＣＵ５０は、算出エネルギー量ＴＷ＿ｍａｘが、「発生電力量と発生冷熱量と買取発熱量との和」と一致するか否かを判定する。
【００６６】
このＳ４００での判定の結果、算出エネルギー量ＴＷ＿ｍａｘが、「発生電力量と発生冷熱量と買取発熱量との和」と不一致であれば（Ｓ４００：ＮＯ）、補機ＥＣＵ５０は、発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔ及び圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔを変更することなく、本制御値算出処理を終了する。その後、補機制御処理のＳ１８０へと処理を戻す。
【００６７】
一方、Ｓ４００での判定の結果、算出エネルギー量ＴＷ＿ｍａｘが、「発生電力量と発生冷熱量と買取発熱量との和」と一致していれば（Ｓ４００：ＹＥＳ）、補機ＥＣＵ５０は、制御値算出処理をＳ４１０へと移行させる。
【００６８】
そのＳ４１０では、補機ＥＣＵ５０は、現時点で設定されている圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒでのエネ費よりも、想定エネ費ＴＨ＿ｍｉｎが大きいか否かを判定する。このＳ４１０での判定の結果、想定エネ費ＴＨ＿ｍｉｎが、現時点で設定されている圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒでのエネ費以下であれば（Ｓ４１０：ＮＯ）、補機ＥＣＵ５０は、本制御値算出処理を終了する。その後、補機制御処理のＳ１８０へと処理を戻す。
【００６９】
なお、Ｓ４１０での判定の結果、想定エネ費ＴＨ＿ｍｉｎが、現時点で設定されている圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒでのエネ費よりも大きければ（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、補機ＥＣＵ５０は、制御値算出処理をＳ４２０へと移行させる。そのＳ４２０では、補機ＥＣＵ５０は、算出エネルギー量ＴＷ＿ｍａｘと、想定エネ費ＴＨ＿ｍｉｎと、発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔと、圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔとを更新する。
【００７０】
補機ＥＣＵ５０は、その後、本制御値算出処理を終了して、補機制御処理のＳ１８０へと処理を戻す。
以上説明したように、制御値算出処理では、補機としての発電機３２及び圧縮機２２のうちの少なくとも一方が生成する発生電力量と発生冷熱量を、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒの組み合わせごとに算出する。
【００７１】
そして、制御値算出処理では、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒの組み合わせごとに、買取発熱量を算出する。
さらに、制御値算出処理では、「発生電力量と発生冷熱量と買取発熱量との和」である算出エネルギー量ＴＷ＿ｍａｘが最大となる圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒの組み合わせを特定する。その特定した圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒの組み合わせを発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔ及び圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔとして設定する。
【００７２】
そして、その設定された発電機制御稼働率Ａ＿ｏｕｔ及び圧縮機制御稼働率Ｃ＿ｏｕｔに従って、補機制御処理において、圧縮機２２及び発電機３２を制御する。
［実施形態の効果］
以上説明したように、補機ＥＣＵ５０によれば、内燃機関１０と、圧縮機２２と、発電機３２とを備えた車載システム１全体の効率が最適となるように、圧縮機２２及び発電機３２を制御できる。
【００７３】
換言すれば、補機ＥＣＵ５０によれば、特許文献１に記載された制御装置よりも、システム全体の効率を向上させることができる。
また、補機ＥＣＵ５０では、「発生電力量と発生冷熱量と買取発熱量との和」が最大となる圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒの組み合わせが複数存在する場合、エネ費が最小となる圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒ及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒの組み合わせを制御稼働率として特定できる。このエネ費は、圧縮機２２及び発電機３２の駆動に要するエネルギー量の「発生電力量と発生冷熱量と買取発熱量との和」に対する割合を表す。
【００７４】
したがって、補機ＥＣＵ５０によれば、車載システム１全体の効率がより向上するように、発電機３２及び圧縮機２２を駆動できる。
［その他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００７５】
例えば、第１判定閾値，第２判定閾値，及び第３判定閾値のそれぞれは、図３，図４，図５に示すものに限るものではない。すなわち、第１判定閾値は、内燃機関１０の駆動状態が、規定された状態であるか否かを判定する閾値であれば、どのようなものでもよい。第２判定閾値は、バッテリ３６の状態が、規定された状態であるか否かを判定する閾値であれば、どのようなものでもよい。さらに、第３判定閾値は、エバポレータの動作状態が、規定された状態であるか否かを判定する閾値であれば、どのようなものでもよい。
【００７６】
また、上記実施形態における車載システム１では、補機として、圧縮機２２と、発電機３２との２つを有していたが、補機は、圧縮機２２及び発電機３２のうちの少なくとも一方であってもよい。
【００７７】
さらに言えば、補機は、圧縮機２２及び発電機３２に限るものではなく、内燃機関１０からの動力で駆動される構造であれば、どのようなものであってもよい。
これらの場合、補機制御処理では、各補機及び熱利用機関の駆動状況を考慮して、各補機の稼働率を設定すればよい。
【００７８】
ところで、上記実施形態における車載システム１では、動力を発生する動力発生機関として、内燃機関１０を想定していたが、動力発生機関は、これに限るものではない。すなわち、動力発生機関は、動力を発生する機関であれば、電動機であってもよいし、その他の機関であってもよい。なお、本発明の動力発生機関は、電動機と、その電動機への動力供給源とを含むシステムであってもよい。そして、ここでの動力供給源は、燃料電池であってもよい。
【００７９】
また、上記実施形態においては、動力発生機関にて発生した熱を利用する熱利用機関として、内燃機関１０そのものを想定していたが、熱利用機関は、これに限るものではなく、例えば、暖房装置であってもよい。すなわち、本発明における熱利用機関は、動力発生機関にて発生した熱を利用する機関であれば、どのような機関であってもよい。
【００８０】
なお、上記実施形態では、補機ＥＣＵ５０を備えたシステムとして、自動車に搭載される車載システム１を想定していたが、補機ＥＣＵ５０を備えたシステムが搭載される対象は、これに限るものではない。補機ＥＣＵ５０を備えたシステムが搭載される対象は、移動体であれば、電車であってもよいし、船舶であってもよいし、航空機であってもよい。さらに言えば、補機ＥＣＵ５０を備えたシステムは、移動体に搭載されるものに限らず、据え置き型のシステムであってもよい。
【００８１】
また、上記実施形態における補機ＥＣＵ５０は、ＲＯＭ５２，ＲＡＭ５４，ＣＰＵ５６を有した周知のマイクロコンピュータを中心に構成されていたが、補機ＥＣＵ５０の構造は、これに限るものではなく、例えば、補機制御処理を実行する「特定用途向け集積回路（いわゆるＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ））」として構成されていてもよい。
【００８２】
上記実施形態においては、補機ＥＣＵ５０が、補機制御処理を実行していたが、補機制御処理の実行主体は、これに限るものではなく、内燃機関ＥＣＵ４０であってもよい。この場合、車載システム１から、補機ＥＣＵ５０が省略されていてもよい。
【００８３】
上記実施形態における圧縮機２２，発電機３２は、所定値ごとに稼働率を変更可能に構成されていたが、本発明における圧縮機２２，発電機３２は、稼働率を、最低値と、最高値との二つの値の間で変更可能な構成であってもよい。この場合の最低値は、「０」であってもよいし、その他の値であってもよい。また、この場合の最高値は、「１００」であってもよいし、その他の値であってもよい。
【００８４】
そして、上記実施形態においては、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒごと、及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒごとに、各指標（発生電力量，発生冷熱量，買取発熱量など）を算出していたが、各指標の算出条件は、圧縮機仮定稼働率Ｃ＿Ｒごと、及び発電機仮定稼働率Ａ＿Ｒごとでなくともよい。
【００８５】
なお、上記実施形態の構成の一部を省略した態様も本発明の実施形態である。また、上記実施形態と変形例とを適宜組み合わせて構成される態様も本発明の実施形態である。また、特許請求の範囲に記載した文言によって特定される発明の本質を逸脱しない限度において考え得るあらゆる態様も本発明の実施形態である。
【００８６】
また、本発明は、前述した制御装置の他、動力発生機関によって駆動される補機を制御するためにコンピュータが実行するプログラム、及びその補機の制御方法等、種々の形態で実現することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１…車載システム  １０…内燃機関  ２０…冷凍サイクル  ２２…圧縮機  ２４…コンデンサ  ２６…膨張弁  ２８…エバポレータ  ３０…電気系  ３２…発電機  ３４…電気負荷  ３６…バッテリ  ４０…内燃機関ＥＣＵ  ４２，５２…ＲＯＭ  ４４，５４…ＲＡＭ  ４６，５６…ＣＰＵ  ５０…補機ＥＣＵ
【図１】
2016145535.tif 000007
【図２】
2016145535.tif 000008
【図３】
2016145535.tif 000009
【図４】
2016145535.tif 000010
【図５】
2016145535.tif 000011
【図６】
2016145535.tif 000012
【図７】
2016145535.tif 000013