CN103994540B - 车辆用空气调节装置 - Google Patents

Abstract

一种车辆用空气调节装置，能实现抑制舒适性的下降并且抑制空气调节风的风量，兼顾确保车厢内的舒适性和延长怠速停止期间。在具有怠速停止（IS）功能的车辆搭载的空气调节装置（10）中，具有：送风风扇（12），其将空气调节风送到车厢（R）内；电池（29），其向送风风扇供电，并由车辆用动力源充电；空气调节ECU（25），其对车厢内的乘员的舒适等级进行判断，基于怠速停止的执行中的舒适等级的判断结果进行调整以限制送风风扇的风量。

Description

车辆用空气调节装置

技术领域

本发明涉及具有怠速停止功能的车辆的空气调节装置，详细地说，涉及怠速停止的执行期间中的车厢内的空气调节控制。

背景技术

近年来，对于车辆而言，需要提高环境性能和燃料效率，在利用内燃机的驱动力来行驶的车辆中，具有使该内燃机暂时停止的怠速停止功能的车型已经普及。

该类型的车辆中所装载的空气调节装置一般是即使在怠速停止的执行期间中，为了保持车厢内的舒适性，也照原样继续处于运转状态，但是由于在怠速停止中内燃机、冷却水的循环泵停止，因而存在空气调节风的温度变化而制冷性能、制暖性能下降的倾向。

由此，在特开2002-192933中，提出了如下方案：在怠速停止中均匀地减少空气调节风的风量，由此抑制冷却空气调节风的蒸发器的温度上升（空气调节风的温度变化），在长期间内维持空气调节性能。

然而，在特开2002-192933记载的车辆用空气调节装置中，因为是均匀地限制怠速停止中的空气调节风的风量，所以存在例如尽管车厢内的现状内部气体温度和目标内部气体温度之间的偏差大，空气调节风的风量还是被抑制而损害舒适性的情况。

具体地说，如果尽管车厢内的内部气体温度高于舒适环境的温度但空气调节风的风量还是被抑制，那么就会感到格外热。在该情况下，能自动或者手动地解除怠速停止而使内燃机再次起动。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供能实现抑制舒适性的下降并且抑制空气调节风的风量，兼顾确保车厢内的舒适性和延长怠速停止期间的车辆用空气调节装置。

解决上述问题的车辆用空气调节装置的发明的第1方式是车辆搭载的空气调节装置，具有执行怠速停止的功能，在预先设定的停止条件成立时停止内燃机，在预先设定的再起动条件成立时再次起动上述内燃机，上述车辆用空气调节装置的特征在于，具有：送风风扇，其将空气调节风送到车厢内；电池，其向上述送风风扇供电，并通过上述内燃机的驱动对其充电；舒适等级判断部，其对与目标内部气体温度和现状内部气体温度之间的内部气体温度偏差相应的上述车厢内的乘员的舒适等级进行判断；以及风量调整部，其在上述怠速停止的执行中，根据上述舒适等级判断部对舒适等级作出的判断结果，调整上述送风风扇的风量。

解决上述问题的车辆用空气调节装置的发明的第2方式是，除了上述方式的特定事项以外，其特征在于，在制冷中的上述怠速停止的执行时，上述舒适等级判断部的判断结果为舒适等级低的情况下，上述风量调整部对风量进行调整，维持上述怠速停止的执行前后的风量基本相同。

解决上述问题的车辆用空气调节装置的发明的第3方式是，除了上述方式的特定事项以外，其特征在于，在制冷中的上述怠速停止的执行时，上述舒适等级判断部的判断结果为舒适等级高的情况下，上述风量调整部对风量进行调整，使得风量小于上述怠速停止的执行前的风量。

解决上述问题的车辆用空气调节装置的发明的第4方式是，除了上述方式的特定事项以外，其特征在于，在制暖中的上述怠速停止的执行时，上述舒适等级判断部的判断结果为舒适等级高的情况下，上述风量调整部对风量进行调整，维持上述怠速停止的执行前后的风量基本相同。

解决上述问题的车辆用空气调节装置的发明的第5方式是，除了上述方式的特定事项以外，其特征在于，在制暖中的上述怠速停止的执行时，上述舒适等级判断部的判断结果为舒适等级低的情况下，上述风量调整部对风量进行调整，使得风量小于上述怠速停止的执行前的风量。

解决上述问题的车辆用空气调节装置的发明的第6方式是，除 了上述方式的特定事项以外，其特征在于，上述风量调整部将对应于上述舒适等级的风量调整量设定为制冷中的风量调整量小于制暖中的风量调整量。

这样，根据本发明的上述第1方式，怠速停止中的空气调节风能具有根据舒适等级的判断结果而调整了的风量。因此，能避免均匀地抑制风量而损害舒适性，另外，能通过适当地抑制风量而抑制空气调节风的温度变化来避免怠速停止的解除。其结果是，能兼顾确保车厢内的舒适性与延长和避免缩短怠速停止期间。

根据本发明的上述第2方式，在制冷中的怠速停止的执行时舒适等级低的情况下，不会大大地减少空气调节风的风量。因此，能实质上维持冷风向感到热的车厢内的吹出量，抑制车厢内的舒适等级急剧降低，能避免怠速停止的解除。

根据本发明的上述第3方式，在制冷中的怠速停止的执行时舒适等级高的情况下，使空气调节风的风量减少。因此，在车厢内舒适的情况下，即使抑制冷风的吹出量，也不会大大地降低舒适等级，能抑制空气调节风的温度变化，能延长怠速停止期间。

根据本发明的上述第4方式，在制暖中的怠速停止的执行时舒适等级高的情况下，不会大大地减少空气调节风的风量。因此，能实质上维持温风向舒适的车厢内的吹出量，维持车厢内的舒适等级，能避免怠速停止的解除。

根据本发明的上述第5方式，在制暖中的怠速停止的执行时舒适等级低的情况下，使空气调节风的风量减少。因此，能抑制冷的空气调节风向感到冷的车厢内的吹出量，抑制车厢内的舒适等级急剧降低，能避免怠速停止的解除。

根据本发明的上述第6方式，能使选择制暖时吹到乘员的冷的空气调节风的风量比选择制冷时小。因此，能抑制乘员感到冷，能有效地避免怠速停止的解除。

附图说明

图1是示出本发明的车辆用空气调节装置的一个实施方式的 图，是示出其概略整体构成的概略框图。

图2是说明执行怠速停止中的空气调节风的风量的限制的控制处理的流程图。

图3是说明图2中的1个步骤中的子例程处理的流程图。

图4是说明其它方式的图，是示出与图3对应的变形例的流程图。

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的实施方式。图1～图3是示出本发明的车辆用空气调节装置的一个实施方式的图。

在图1中，空气调节装置10是进行搭载发动机（内燃机）的车辆的车厢R内的制暖、制冷、除湿、换气等的空气调节的HVAC（Heating,Ventilating,and Air Conditioning：加热、通风以及空气调节）系统。

该空气调节装置10具有空气流路11、送风风扇（送风机）12、蒸发器13、加热器芯14、吸入口挡板15、空气混合挡板16、吹出口挡板17、内部气体温度检测传感器21、外部气体温度检测传感器22、空气调节操作面板23、显示面板24以及空气调节ECU（electronic control unit：电子控制单元）25而构成。空气调节ECU25与发动机ECU26连接，并且与发动机ECU26联系而运转。

空气流路11形成空气从上游侧朝向下游侧流动的路径。送风风扇12在空气流路11内强制性地从上游侧引入空气并朝向下游侧吹出空气。蒸发器13冷却在空气流路11内通过的空气。加热器芯14加热在空气流路11内通过的空气。

吸入口挡板15将送风风扇12向空气流路11内取入空气的流路切换到车厢R的外部侧吸入口（外部气体流路）To或者内部侧吸入口（内部气体流路）Ti。空气混合挡板16调整通过空气流路11内的空气的一部分，以使其流入与加热器芯14接触的流路。吹出口挡板17将从空气流路11吹出的流路切换到设置在车厢R内的吹出口B1～B3中的任一个。

内部气体温度检测传感器21检测车厢R内的空气的温度（以下，也简单地称为内部气体温度）。外部气体温度检测传感器22检测车厢R外的外部气体温度。空气调节操作面板23进行空气调节装置10的各种设定的输入操作。显示面板24显示输出来自空气调节操作面板23的输入设定信息、各种传感器的检测信息等。

空气调节ECU25向送风风扇12等各种功能部供电并且基于来自空气调节操作面板23的各种设定、各种传感器的检测信息进行各种挡板15～17的开闭的驱动控制。发动机ECU26执行通过控制发动机的驱动而实现高效的行驶并且在行驶时通过驱动发电机而对电池29充电等统一控制，并且控制使制冷剂循环到蒸发器13的压缩机19的驱动。

在此，电池29向车辆各部分供电。换言之，送风风扇12等车辆各部分的电器利用电池29内的蓄电电力发挥功能。

该空气调节装置10通过空气调节ECU25在与发动机ECU26之间进行CAN（Controller Area Network：控制器局域网络）通信而与发动机ECU26协作将车厢R内调节维持为舒适环境。

另外，发动机ECU26也能与IS（怠速停止）ECU27进行CAN通信地连接到该IS ECU27，并且接受来自电池29提供的电力而运转。

IS ECU27例如在踩下制动踏板的状态下各种参数满足预先设定的发动机暂时停止条件时，将在能再起动发动机的状态下使发动机暂时停止的IS指示信号发送给发动机ECU26以执行怠速停止。另外，IS ECU27例如在需要解除该制动踏板的踩下等的再起动的定时将再起动指示信号发送给发动机ECU26以使发动机再次起动。

在此，蒸发器13设置在空气流路11内，通过利用由制冷剂的蒸发产生的气化热来冷却其中通过（接触）的空气。该蒸发器13通过利用发动机的驱动力而运转的压缩机19使制冷剂循环并压送到未图示的冷凝器，使从高温高压气体状态压缩而液化的制冷剂在膨胀阀中膨胀气化，利用该制冷剂的气化热进行热交换冷却。

加热器芯14设置在空气流路11内以对其中通过的空气进行加热。该加热器芯14通过发动机冷却水的循环而作为热源发挥功能， 对在空气流路11内流通的空气进行加热。

空气调节ECU25根据预先准备的控制程序、各种参数等，基于各种输入设定信息、温度检测传感器21、22等的各种检测信息来执行空气调节控制，由此调整车辆的车厢R内的温湿度环境。该空气调节ECU25在所谓的自动空气调节被选择的情况下，考虑外部气体温度、日照等条件而进行自动调整，以使车厢R内成为被设定的目标内部气体温度。此时，空气调节ECU25通过使与目标内部气体温度和现状内部气体温度之间的偏差（差分）的大小相应的空气量的空气调节风与蒸发器13、加热器芯14接触而进行热交换以成为目标吹出温度，并且吹出与该内部气体温度偏差相应的风量而将车厢R内调整为舒适环境的温度。

此外，作为空气调节ECU25、发动机ECU26、IS ECU27所利用的各种传感器，除了温度检测传感器21、22以外，例如，还设置有检测蒸发器或发动机冷却水的温度的温度传感器、检测冷凝器的制冷剂压力的压力传感器、检测各种挡板的位置的位置传感器、检测车辆速度的车速传感器、检测日照量的日照传感器、检测车厢R内的湿度的湿度传感器等。

另外，空气调节ECU25与IS ECU27合作，在怠速停止的执行期间中，在随着发动机停止压缩机19也停止，并且使蒸发器13的冷却、加热器芯14的加热停止时，执行IS时空气调节的控制处理（控制方法）。作为该IS时空气调节，在怠速停止的执行中，对车厢R内的乘员的舒适等级进行判断，基于该舒适等级的判断结果，空气调节ECU25调整送风风扇12的送风风量，避免了因车厢R内的舒适性急剧变化而自动解除或者由乘员手动解除怠速停止。即，空气调节ECU25构成舒适等级判断部和风量调整部。

具体地说，空气调节ECU25根据以目标内部气体温度为基准加进外部气体温度、日照等外在因素而算出的目标吹出温度等级，判断是在制冷中还是在制暖中。例如，在设定了比常温（平均气温）更大地向低温侧偏移的目标吹出温度的情况下，能判断为是在制冷中。另外，在设定了比常温更大地向高温侧偏移的目标吹出温度的 情况下，能判断为是在制暖中。

另外，空气调节ECU25在目标内部气体温度和现状内部气体温度之间的偏差（差分）比预先设定的阈值大的情况下判断为舒适等级低，相反地，在该内部气体温度偏差比阈值小的情况下判断为舒适等级高。此外，该舒适等级的大小不仅可以简单地通过相对于阈值的大小来判断，还可以例如通过设定指示舒适等级的映射来判断。

例如，如制冷刚开始之后那样，在现状内部气体温度相对于比外部气体温度低的目标内部气体温度为高温并且内部气体温度偏差在负方向上大的情况下，能判断为在制冷过渡期中，乘员不舒适。另外，如制暖刚开始之后那样，在现状内部气体温度相对于比外部气体温度高的目标内部气体温度为低温并且内部气体温度偏差在正方向上大的情况下，能判断为在制暖过渡期中，乘员不舒适。

并且，空气调节ECU25伴随着空气调节装置10的电源接通，与通常的空气调节控制并行地执行图2的流程图中示出的IS时空气调节的控制处理中的预备（确认）处理。首先，在确认随着空气调节的开启（ON）而自动空气调节被选择，并且处于能再起动地使发动机暂时停止的怠速停止状态（IS=ON）的情况下（步骤S11、S12），前进到下一步骤，执行IS时空气调节的主控制处理。在该步骤S11、S12中，在空气调节开启并且自动空气调节被选择并且不能确认怠速停止（IS）状态时，直接结束IS时空气调节的控制处理。

在IS时空气调节的主控制处理中，在执行后述的IS时风量限制值的设定处理后（步骤S13），在能确认该设定限制值不大于IS即将开始之前的空气调节风的风量时（步骤S14），将IS中的空气调节风的风量调整为该设定限制值（步骤S15）。在此，上述风量的限制值不指示抑制风量的降低量，而是指示通过抑制风量而限制为降低时的风量值本身。

作为该步骤S13中的IS时风量限制值的设定处理，如图3中示出的子例程（流程图）所示，确认目标吹出温度等级是否相比于常温在低温侧从而确认是否在制冷中（步骤S21），在是制冷中的情况下， 在步骤S22以后，另外，在不是低温侧的制冷中，即，在制暖中的情况下，在步骤S32以后，基于与目标内部气体温度和现状内部气体温度之间的内部气体温度偏差相应的舒适等级来决定IS时风量限制值。

在步骤S21中判断为制冷中，该内部气体温度偏差在负方向上并且大于预先设定的大阈值的情况下，判断为舒适等级低（步骤S22），将与制冷侧的舒适等级低对应而预先设定的A决定为IS时风量限制值（步骤S25）。

同样地，在步骤S21中判断为制冷中，该内部气体温度偏差在负方向上并且在预先设定的大阈值以下但是大于预先设定的中阈值的情况下，判断为舒适等级中（步骤S22、S23），将与制冷侧的舒适等级中对应而预先设定的B（风量A＞B）决定为IS时风量限制值（步骤S26）。

同样地，在步骤S21中判断为制冷中，该内部气体温度偏差在负方向上并且在预先设定的中阈值以下的情况下，判断为舒适等级高（步骤S22、S23），将与制冷侧的舒适等级高对应而预先设定的C（风量A＞B＞C）决定为IS时风量限制值（步骤S27）。

由此，空气调节装置10能准确地判断是否在制冷途中的过渡期，并且根据车厢R内的舒适性来降低制冷时的IS时空气调节的风量。例如，在舒适等级低的情况下，避免了风量的减少或者风量的减少被抑制为较小，使IS前后的风量实质上相同，由此，尽管车厢R内的内部气体温度高，但是能避免风不合适而舒适性更加恶化。因此，即使在舒适等级低的情况下，也能避免怠速停止的解除并且或多或少能抑制由送风风扇12产生的电池29内的电力消耗。

另外，在IS时的制冷中的舒适等级高的情况下，即使增大风量的减少也能使车厢R内的舒适性不急剧恶化（IS不解除），另外，能一边抑制蒸发器13的温度变化，一边长期确保车厢R内的舒适性，能抑制增大由送风风扇12产生的电池29内的电力消耗。在该舒适等级为中程度的情况下，能将风量减少到中程度以符合该舒适等级而维持车厢R内的舒适性，能不解除IS而有效地抑制由送风风扇12产 生的电池29内的电力消耗。

另外，在步骤S21中判断为制暖中，该内部气体温度偏差在正方向上并且小于预先设定的小阈值的情况下，判断为舒适等级高（步骤S32），将与制暖侧的舒适等级高对应而预先设定的D决定为IS时风量限制值（步骤S35）。

同样地，在步骤S21中判断为制暖中，该内部气体温度偏差在正方向上并且在预先设定的小阈值以上但是小于预先设定的中阈值的情况下，判断为舒适等级中（步骤S32、S33），将与制暖侧的舒适等级中对应而预先设定的E（风量D＞E）决定为IS时风量限制值（步骤S36）。

同样地，在步骤S21中判断为制暖中，该内部气体温度偏差在正方向上并且在预先设定的中阈值以上的情况下，判断为舒适等级低（步骤S32、S33），将与制暖侧的舒适等级低对应而预先设定的F（风量D＞E＞F）决定为IS时风量限制值（步骤S37）。

由此，空气调节装置10准确地判断是否在制暖途中的过渡期，能根据车厢R内的舒适性来降低制暖时的IS时空气调节的风量。例如，在舒适等级低的情况下，增大风量的减少，由此，尽管车厢R内的内部气体温度低，但是能避免由于冷的风吹到乘员而使舒适性更加恶化。因此，即使在舒适等级低的情况下，也能一边抑制加热器芯14的温度变化，一边尽量长期维持车厢R内的舒适性，避免解除怠速停止，并且抑制增大由送风风扇12产生的电池29内的电力消耗。

另外，在IS时的制暖中的舒适等级高的情况下，即使减小风量的减少也能使车厢R内的舒适性不会极端恶化（IS不解除），并且或多或少地抑制由送风风扇12产生的电池29内的电力消耗。另外，在该舒适等级为中程度的情况下，能将风量减少到中程度以符合该舒适等级而维持车厢R内的舒适性，能不解除IS而有效地抑制由送风风扇12产生的电池29内的电力消耗。

在此，在风量限制值A～F具有例如30个级别的风量的送风功能的情况下，只要从自动空气调节时的最大风量附近按顺序适当设 定为A：20、B：10、C：5、D：10、E：5、F：1等即可，通过相比于制冷时更加抑制制暖时的风量，能不大大地损害舒适性而大大地减少由送风风扇12产生的电力消耗。另外，该风量A、风量D可以设定不从怠速停止开始时点的风量减少的限制值，风量B、C、E、F可以适当地设定以将该开始时点的风量作为基准的比例降低的限制值。

而且，在本实施方式中，在制暖时的舒适等级高时，将进行限制控制使得与制冷时相比使风量保持为实质相同而不会大大地抑制风量的情况作为一例进行说明，但是并不限于此，由于即使大大地抑制风量，舒适性受损害的情况也很少，因此也可以与舒适等级低的情况相同，通过大大地抑制风量而大大地减少由送风风扇12产生的电池29内的电力消耗。

因此，空气调节装置10能根据车厢R内的舒适等级分别调整制冷时和制暖时的怠速停止中的空气调节风的风量，能尽量维持怠速停止时的舒适性，并且一边抑制由送风风扇12产生的电力消耗，一边延长怠速停止期间。即，能兼顾怠速停止时的车厢R内的舒适性和怠速停止期间的延长。

此时，车厢R内的舒适等级根据现状内部气体温度相对于考虑外部气体温度、日照等外部负荷条件而设定的目标内部气体温度的偏差（差分）的大小进行判断，因此能与现实的环境对应而确保能维持舒适性的空气调节风的风量。

另外，作为本实施方式的另一方式，在本实施方式中，根据目标内部气体温度和现状内部气体温度之间的偏差的大小进行舒适等级的判断等，但是不限于此，可以直接利用各种传感器信息进行制冷或者制暖的判断并且进行舒适等级的判断。

具体地说，例如，如图4的流程图所示，基于各种传感器信息确认是否在制冷中（步骤S21′），在是制冷中的情况下，在步骤S22′、S23′中，判断是制冷中的舒适等级的低、中、高中的哪一个，另外，在步骤S32′、S33′中，判断是制暖中的舒适等级的高、中、低中的哪一个，基于该判断结果，以后同样地，只要将A～F中的任一个 决定为IS时风量限制值即可（步骤S25～S27、S35～S37）。

本发明的范围不限于图示的记载的例示实施方式，也包含能带来与实现本发明的目的的实施方式等同效果的全部实施方式。而且，本发明的范围不限于由各权利要求限定的发明的特征的组合，能由全部公开的各特征中的特定特征的所有期望的组合限定。

Claims (6)

1.一种车辆用空气调节装置，其是车辆搭载的空气调节装置，具有执行怠速停止的功能，在预先设定的停止条件成立时停止内燃机，在预先设定的再起动条件成立时再次起动上述内燃机，上述车辆用空气调节装置包括：

送风风扇，其将空气调节风送到车厢内；

电池，其向上述送风风扇供电，并通过上述内燃机的驱动对其充电；

舒适等级判断部，其对与目标内部气体温度和现状内部气体温度之间的内部气体温度偏差相应的上述车厢内的乘员的舒适等级进行判断；以及

风量调整部，其在上述怠速停止的执行中，根据上述舒适等级判断部对舒适等级作出的判断结果，调整上述送风风扇的风量。

2.根据权利要求1所述的车辆用空气调节装置，

在制冷中的上述怠速停止的执行时，上述舒适等级判断部的判断结果为舒适等级低的情况下，上述风量调整部对风量进行调整，维持上述怠速停止的执行前后的风量基本相同。

3.根据权利要求1所述的车辆用空气调节装置，

在制冷中的上述怠速停止的执行时，上述舒适等级判断部的判断结果为舒适等级高的情况下，上述风量调整部对风量进行调整，使得风量小于上述怠速停止的执行前的风量。

4.根据权利要求1所述的车辆用空气调节装置，

在制暖中的上述怠速停止的执行时，上述舒适等级判断部的判断结果为舒适等级高的情况下，上述风量调整部对风量进行调整，维持上述怠速停止的执行前后的风量基本相同。

5.根据权利要求1所述的车辆用空气调节装置，

在制暖中的上述怠速停止的执行时，上述舒适等级判断部的判断结果为舒适等级低的情况下，上述风量调整对风量进行调整，使得风量小于上述怠速停止的执行前的风量。

6.根据权利要求1所述的车辆用空气调节装置，

上述风量调整部将对应于上述舒适等级的风量调整量设定为制冷中的风量调整量小于制暖中的风量调整量。