JP2004203256A - Air conditioning system of vehicle - Google Patents
Air conditioning system of vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004203256A JP2004203256A JP2002375765A JP2002375765A JP2004203256A JP 2004203256 A JP2004203256 A JP 2004203256A JP 2002375765 A JP2002375765 A JP 2002375765A JP 2002375765 A JP2002375765 A JP 2002375765A JP 2004203256 A JP2004203256 A JP 2004203256A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- engine
- compressor
- vehicle
- air conditioning
- driven
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アイドリングストップ時において車室内の快適性を確保するための車両の空調システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、エンジンを備えた従来の車両においては、エアコンディショナのコンプレッサをエンジンで駆動して得られる冷風と、エンジンの冷却水の熱を利用して得られる温風とで車室内の空調を行っている。ところが、近年では、燃料消費を少なくするために、停車時にエンジンを停止するアイドリングストップ車両が開発されている。また、エンジンとモータとの両方で車両を駆動するいわゆるハイブリッド車両においても、同様に、停車時にアイドリングストップするようにエンジンが制御されている。このようなアイドリングストップ車両では、エアコンディショナの使用中に車両を停止させると、アイドリングストップ中にコンプレッサが駆動できなくなる。その結果、外気温度が高い場合や、陽射しが強い場合には、車室内の温度が上昇してユーザが不快に感じることがある。逆に、外気温度が低い場合には、乗員の呼気によりガラスが曇ったりするという不都合がある。
【0003】
そこで、車室内の温度に応じて一時的にエンジンを起動させることによってコンプレッサを駆動させ、車室温度を適温に調整した後に再びアイドリングストップさせる空調システム(例えば、特許文献1)が提案されている。また、いわゆるマイルドハイブリッド車両では、エンジンの回転速度がゼロになってから、モータでコンプレッサを駆動させる空調システムが使用されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−179374号公報(図4等)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの空調システムでは、コンプレッサが起動してもすぐにはエアコンディショナが所要の能力を発揮しない。その結果、エアコンディショナが所要の能力を発揮するまでの間は、送風機のみによって空調を行うことになる。したがって、この間は、車室内の不快感が解消されない。
【0006】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、例えばハイブリッド車両といったアイドリングストップ車両において、エンジンの作動状態に関わりなく車室内を一定の快適度に維持することができる車両の空調システムを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した請求項1に記載の車両の空調システムは、エンジンと、コンプレッサ用モータと、前記エンジン及び前記コンプレッサ用モータの少なくともいずれかで駆動されて冷凍サイクルを作動させるコンプレッサと、前記エンジンが自動停止する前に、前記エンジン及び前記コンプレッサ用モータで前記コンプレッサを駆動させて冷凍サイクルを作動させる空調制御手段とを備えることを特徴とする。
【0008】
この車両の空調システムでは、エンジンが自動停止する前にエンジン及びコンプレッサ用モータの両方がコンプレッサを駆動させる。したがって、この車両の空調システムによれば、コンプレッサはアイドリングストップを開始する前からアイドリングストップ中にかけて切れ目なく所定のパワーで空調を行うことができるので、エンジンの作動状態にかかわらず車室内を一定の快適度に維持することができる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の車両の空調システムにおいて、前記コンプレッサは、前記エンジンで駆動する第1のコンプレッサと、前記コンプレッサ用モータで駆動する第2のコンプレッサとを備えたハイブリッドコンプレッサであることを特徴とする。
【0010】
この車両の空調システムでは、エンジンで駆動する第1のコンプレッサとコンプレッサ用モータで駆動する第2のコンプレッサとを備えており、エンジンが自動停止する前にエンジン及びコンプレッサ用モータは、第1及び第2のコンプレッサとを同時に駆動させることができる。この車両の空調システムによれば、アイドリングストップを開始する前からアイドリングストップ中にかけて少なくともコンプレッサ用モータで第2のコンプレッサを駆動させることができるので、エンジンの作動状態にかかわらず車室内を一定の快適度に維持することができる。
【0011】
そして、これら車両の空調システムは、前記エンジンの自動停止後は、前記コンプレッサ用モータのみによって前記第2のコンプレッサを駆動させることを特徴とする空調システムであってもよい。
【0012】
このような車両の空調システムでは、アイドリングストップ中はコンプレッサ用モータが第2のコンプレッサのみを作動させる。この車両の空調システムによれば、アイドリングストップ中の車室内の環境を快適に維持することができる。
【0013】
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の車両の空調システムにおいて、前記空調制御手段は、前記エンジンの自動停止時期を車速またはエンジン回転速度の減速特性に基づいて予測するとともに、この予測した自動停止時期から遡った時期に前記エンジン及び前記コンプレッサ用モータが前記コンプレッサを駆動させ始めるように制御することを特徴とする。
【0014】
この車両の空調システムでは、エンジンを自動停止させてアイドリングストップを開始する時期を予測することによって、前記エンジンの自動停止前にエンジン及びコンプレッサ用モータでコンプレッサを駆動させることができる。したがって、この車両の空調システムによれば、エンジン及びコンプレッサ用モータの両方でコンプレッサを駆動させる時期をアイドリングストップに関連付けて特定することができる。
【0015】
また、これら車両の空調システムは、前記エンジンの自動停止を実行するタイミングは、アクセル開度及び車速を検知することによって決定することを特徴とする空調システムであってよい。
【0016】
この車両の空調システムでは、アクセル開度(変化率)や車速(減速率)により予測される前記したエンジンの自動停止時期によってエンジンの自動停止または開始のタイミングを決定することができる。したがって、この車両の空調システムによれば、コンプレッサ用モータのみでコンプレッサを駆動させるタイミングを決定することができる。
【0017】
また、これら車両の空調システムは、前記エンジンの自動停止後における前記エンジンの再始動時は、前記エンジンと前記コンプレッサ用モータにより、前記第1及び第2のコンプレッサのそれぞれを駆動することを特徴とする空調システムであってもよい。
【0018】
この車両の空調システムでは、エンジンの再始動時にエンジンとコンプレッサ用モータが第1及び第2のコンプレッサを同時に作動させる。したがって、この車両の空調システムによれば、エンジンの再始動時に空調のパワーを高めることができる。
【0019】
また、これら車両の空調システムは、前記エンジンの自動停止中に車室内温度が所定値以上になった場合に、前記エンジン及び前記コンプレッサ用モータが第1及び第2のコンプレッサを駆動させることを特徴とする空調システムであってもよい。
【0020】
この車両の空調システムによれば、車室内の温度が高いときには、第1及び第2のコンプレッサの両方を駆動させるので、車室内の温度を速やかに快適温度にすることができる。
【0021】
また、これら車両の空調システムは、前記コンプレッサ用モータが正常に動作しない場合にエンジンの自動停止を禁止することを特徴とする空調システムであってもよい。
【0022】
この車両の空調システムでは、コンプレッサ用モータに代えてエンジンを使用することによってコンプレッサを駆動させることができる。したがって、この車両の空調システムによれば、コンプレッサ用モータが使用できない状態にあっても、車室内の環境を快適に維持することができる。
【0023】
また、これら車両の空調システムは、前記エンジン及び前記コンプレッサ用モータで前記第1及び第2のコンプレッサを同時に駆動させる際に、前記エンジン及び前記コンプレッサ用モータのいずれか一方の出力パワーを大きくする場合には他方の出力パワーを小さくすることを特徴とする空調システムであってもよい。
【0024】
この車両の空調システムでは、エンジン及びコンプレッサ用モータの出力パワーの合計を一定にすることができる。したがって、この車両の空調システムによれば、コンプレッサによる空調パワーを一定に維持しつつ、エンジン及びコンプレッサ用モータで消費される燃料や電力を低減させることができる。
【0025】
また、これら車両の空調システムは、前記エンジン及び前記コンプレッサ用モータのいずれか一方の前記出力パワーを大きくするとともに、他方の前記出力パワーを小さくするにあたって、両出力パワーの加減は徐々に行うことを特徴とする空調システムであってもよい。
【0026】
この車両の空調システムでは、前記両出力パワーの加減を徐々に行うと、コンプレッサに無理な負担がかからない。さらに、トータルの出力パワーを必要最小限に抑制することができるので、空調システムの省エネルギー化を図ることができる。
【0027】
また、これら車両の空調システムは、前記エンジンの再始動時において、前記エンジン及び前記コンプレッサ用モータで前記第1及び第2のコンプレッサを同時に駆動させる時間帯は、タイマによって設定することを特徴とする空調システムであってもよい。
【0028】
この車両の空調システムによれば、第1及び第2のコンプレッサが同時に駆動する時間帯を任意に設定することができる。
【0029】
また、これら車両の空調システムは、前記エンジンの再始動時において、前記エンジン及び前記コンプレッサ用モータで前記第1及び第2のコンプレッサを同時に駆動する時間帯は、蒸発器の温度及び車室内温度の少なくともいずれかに基づいて決定されることを特徴とする空調システムであってもよい。
【0030】
この車両の空調システムでは、第1及び第2のコンプレッサを同時に駆動させる時間帯を蒸発器の温度や車室内温度などの外的要因によって適宜変更することができる。したがって、この車両の空調システムによれば、車室内の環境を常に快適に維持することができる。
【0031】
【発明の実施の形態】
次に、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
参照する図面において、図1及び図2は、本発明の実施の形態に係る車両の空調システム(以下、単に「空調システム」という)の構成を示す概略図、図3は、図1の空調システムに使用されるECU(Electronic Control Unit)の構成を示すブロック図、図4(a)及び図4(b)は、ECUを構成する自動停止再始動制御手段における論理回路図である。
【0032】
図1に示すように、空調システム1は、車両の駆動源であるエンジン3及びモータ/ジェネレータ(以下、単に「モータ」という)4と、空調システム1の冷凍サイクルを作動させるための第1のコンプレッサであるエンジン駆動コンプレッサ7及び第2のコンプレッサである電動コンプレッサ8と、車両用制御装置であるECU2とを備えている。
【0033】
エンジン3とモータ4とは、回転軸5で直結されることによってハイブリッド型の構成を有しており、エンジン3及びモータ4の回転力は、変速機6を経て回転軸5の一端側に連結された駆動輪Wに伝達されるようになっている。そして、回転軸5の他端側には、エンジン駆動コンプレッサ7が接続されており、エンジン駆動コンプレッサ7は、エンジン3で駆動するようになっている。モータ4には、PDU(Power Drive Unit)13を介して蓄電手段10が接続されている。電動コンプレッサ8は、この蓄電手段10に接続されており、蓄電手段10からの電力供給によって駆動するようになっている。
【0034】
これら各種機器についてさらに詳しく説明する。
エンジン3は、ガソリンなどを燃料とする内燃機関であり、図示しない燃料噴射弁を介して噴射される燃料とスロットル弁を介して吸入される空気を吸気弁から吸い込んで、点火プラグにより点火して燃焼する。燃焼ガスは、図示しない排気弁及び排気管を介して触媒処理されて排出される。このエンジン3は、駆動輪Wを回転させる役割や、モータ4を回転させて蓄電手段10に電気エネルギを蓄積させる役割、そしてエンジン駆動コンプレッサ7を駆動させる役割を有している。
【0035】
モータ4は、駆動手段としての機能、つまりエンジン3を駆動させたり、運転状態に応じてエンジン3の出力補助を行ったりする役割、また、エンジンを始動する際にエンジンを回転させる役割に加えて、発電電動機としての機能、つまり、車両の制動時に発電して回生エネルギを発生させる役割、ならびに車両の運転状態に応じてエンジン3の出力で発電する役割を有している。
【0036】
モータ4に接続されているPDU13は、モータ4の駆動及び回生動作をECU2からの指令値に基づいて行うように構成されている。このPDU13としては、例えば、複数のスイッチング素子がブリッジ接続されたブリッジ回路を備えるパルス幅変調によるPWM(Pulse Width Modulation)インバータを使用することができる。
【0037】
蓄電手段10は、高圧バッテリ11と、DC−DCコンバータ14と、このDC−DCコンバータ14を介して高圧バッテリ11に接続された低圧バッテリ12とで構成されている。高圧バッテリ11は、ニッケル水素電池を多数本まとめて直列に接続した組電池になっている。DC−DCコンバータ14は、PDU13または高圧バッテリ11から供給される電圧を補機9の稼動に適した電圧(例えば12V)まで降下させるためのものである。
【0038】
エンジン駆動コンプレッサ7は、回転軸5の回転力が伝達されることで駆動するようになっている。回転伝達機構としては、エンジン駆動コンプレッサ7の回転軸16に取り付けられたプーリ17と、エンジン3側の回転軸5の他端に取り付けられたプーリ18と、両プーリ17,18の間に巻き掛けられたベルト19とからなる。また、エンジン駆動コンプレッサ7側の回転軸16は電磁クラッチ20で断続可能になっている。
【0039】
電動コンプレッサ8は、エンジン駆動コンプレッサ7とともに駆動し、あるいはエンジン3を自動停止させているときにエンジン駆動コンプレッサ7に代わって駆動するようになっている。この電動コンプレッサ8は、コンプレッサ用モータ8aと接続されており、コンプレッサ用モータ8aは、例えばPWMインバータといったインバータ15を介して高圧バッテリ11と接続されている。そして、電動コンプレッサ8は、高圧バッテリ11から電力を供給されたコンプレッサ用モータ8aによって駆動するようになっている。また、図2に示すように、エンジン駆動コンプレッサ7及び電動コンプレッサ8のそれぞれの吐出ポートは合流しており、これらエンジン駆動コンプレッサ7及び電動コンプレッサ8は、1つの冷凍サイクル50を共有している。この冷凍サイクル50としては、公知の冷凍サイクルでよく、例えば凝縮機51、受液器52、温度式膨張弁53及び蒸発器54で構成されるものが挙げられる。
【0040】
なお、本実施の形態では、エンジン駆動コンプレッサ7と、電動コンプレッサ8とは、それぞれ別個のスクロールを有するものとして構成しているが、二種類の駆動源で駆動可能な一つのコンプレッサユニットであってもよい。
【0041】
次に、本発明における特徴的な制御を行うECU2について説明する。ECU2は、電気・電子回路と所定のプログラムとからなっており、再び図1を参照すると明らかなように、自動停止再始動制御手段21と、空調制御手段22とを備えている。
【0042】
自動停止再始動制御手段21は、エンジン3の自動停止や自動再始動によるアイドリングストップの可否を判断し、この判断に基づいてエンジン3への燃料の供給や供給の停止を行うとともに、蓄電手段10への充放電の切り替えを主に行うものである。
【0043】
この自動停止再始動制御手段21には、図3に示すように、車両速度を検出するとともに検出した車両速度に基づいて車速検出信号を出力する車速センサ31と、アクセル開度を検知するとともに、検知したアクセル開度に基づいてアクセル開度検知信号を出力するアクセル開度検知センサ35と、蓄電手段10(図1参照)に残存する電力量を検出するとともに、その電力量に基づいてバッテリ残容量信号SOC(Status Of Charge)を出力するバッテリ残容量センサ34とが接続されている。また、自動停止再始動制御手段21には、燃料供給停止部23及び再始動駆動部24が接続されている。そして、自動停止再始動制御手段21は、クロック回路からなる図示しないタイマを備えている。
【0044】
この自動停止再始動制御手段21は、次の所定の条件を満たすことを前提に、アクセル開度検知センサ35(図3参照)から出力されたアクセルを閉じた旨を表すアクセル開度検知信号を受けてから、予め設定されたタイマ時間経過後に、燃料供給停止部23(図3参照)に向けて停止許可フラグF1(図3参照)を出力するように構成されている。そして、停止許可フラグF1を受けた燃料供給停止部23は、エンジン3への燃料供給を停止して、エンジン3を自動停止させるとともに、車両が停止するまでの間、所定のルーチンによってエンジン3に代えてモータ4(図1参照)で車両を駆動させるように、あるいは回生制動させるようになっている。また自動停止再始動制御手段21は、このように車両の駆動手段をエンジン3からモータ4に代えた際に、空調制御手段22に向けて駆動手段変更信号CS(図3参照)を出力するようになっている。
【0045】
前記した所定の条件、すなわちエンジン3の自動停止条件は、図4(a)に示すように、例えば、「車両が予め設定された基準速度、例えば時速20km/h以下の低車速になったこと」、「ブレーキスイッチ(SW)が[ON]になっていること」、「エンジン3の冷却水の温度が所定値以上であること」、「車両のシフトポジションがR(リバース)・L(ロウ)レンジ以外になっていること」及び「バッテリ残容量信号SOC(図3参照)に基づいて自動停止再始動制御手段21が判断した結果、バッテリに残存する電力の容量が所定値以上であること」からなる要素を少なくとも備えるとともに、これらの要素がすべて満たされていることを要する。
【0046】
ここで、「ブレーキSW[ON]」とは運転者の意思によりブレーキがかけられている状態をいう。また、「エンジン3の冷却水の温度が所定値以上」とは、水温が低いと再始動できないこともあり、必要に応じて、すぐにエンジン3を再始動できるようにするために設けられた条件である。「R・Lレンジ以外」とは、例えば、D(ドライブ)レンジのように、シフトポジションがR(リバース)レンジ、またはL(ロウ)・レンジ以外であることを意味する。そして、「バッテリ容量所定値以上」は高圧バッテリ11の残容量が所定値、例えばフル充電時の25%以上であることを意味する。
【0047】
ただし、次の条件が満たされる場合には、自動停止再始動制御手段21は、停止許可フラグF1(図3参照)を出力せず、エンジン3は自動停止しない。この条件、すなわちエンジン3の自動停止禁止条件としては、図4(b)に示すように、例えば「コンプレッサ用モータ8a(図1及び図2参照)が故障していること」、「バッテリに残存する電力の容量が例えば前記所定値未満であること」、「コンプレッサ用モータ8aに電力を供給するインバータ15(図1及び図2参照)の温度が所定値以上であること」及び「エンジン3の冷却水の温度が所定値未満であること」からなる要素が少なくとも挙げられ、自動停止禁止条件は、これら要素のうちの少なくとも一つが満たされればよい。なお、前記した「コンプレッサ用モータ8aの故障」としては、例えば、コンプレッサ用モータ8aに対する過負荷、過電流、過電圧、電圧低下及びコンタクタの溶着等が挙げられる。
【0048】
また、この自動停止再始動制御手段21は、アクセルが踏み込まれて作動する所定のルーチンによってモータ4(図1参照)を駆動させると同時に、再始動駆動部24(図3参照)に向けて再始動許可フラグF2(図3参照)を出力するように構成されている。そして、再始動許可フラグF2を受けた再始動駆動部24は、エンジン3に対する燃料供給及び燃料点火を行い、エンジン3を再始動するようになっている。また、自動停止再始動制御手段21は、エンジン3を再始動させてから所定の時間の経過後に、モータ4に代えてエンジン3で車両を駆動させるとともに、車両の駆動手段をモータ4からエンジン3に代えた際に、空調制御手段22に向けて駆動手段変更信号CS(図3参照)を出力するようになっている。
【0049】
なお、モータ4を駆動させて停止している車両を発進させるにあたり、自動停止再始動制御手段21は、バッテリ残容量信号SOC(図3参照)に基づいてバッテリに残存する電力の容量が所定値未満であると判断した場合には、エンジン3を駆動させて車両を発進させるようになっている。また、自動停止再始動制御手段21は、空調制御手段22から出力された後記する車室温上昇信号TS(図3参照)を受けて、再始動駆動部24に向けて再始動許可フラグF2を出力することによって、エンジン3を再始動するようになっている。
【0050】
次に、空調制御手段22について説明する。
空調制御手段22は、自動停止再始動制御手段21と協動することにより主にエンジン駆動コンプレッサ7及び電動コンプレッサ8の動作を制御するようになっている。
再び図3を参照すると明らかなように、空調制御手段22には、車速センサ31と、アクセル開度検知信号を出力するアクセル開度検知センサ35と、エンジン3の回転速度を検出するとともに、検出した回転速度に基づいてエンジン回転速度信号Neを出力するエンジン回転速度センサ33(ENGNeセンサ33)と、車室内の温度を検出するとともに、検出した温度に基づいて温度検出信号を出力する車室温度センサ32とが接続されている。そして、空調制御手段22は、クロック回路からなる図示しないタイマを備えている。
【0051】
空調制御手段22は、冷凍サイクル50(図2参照)を作動させるにあたり、エンジン3のみが駆動している場合には、エンジン駆動コンプレッサ駆動命令信号を出力するようになっている。このエンジン駆動コンプレッサ駆動命令信号によって電磁クラッチ20(図1参照)が繋がれてエンジン駆動コンプレッサ7は駆動するようになっている。また、空調制御手段22が、モータ4のみが駆動している場合及びエンジンの自動停止中(アイドリングストップ中)には、電動コンプレッサ駆動命令信号を出力するようになっている。この電動コンプレッサ駆動命令信号でインバータ15(図1参照)からコンプレッサモータ8aに電力が供給されることによって電動コンプレッサ8が駆動するようになっている。
【0052】
また空調制御手段22は、エンジン3が自動停止する前に、エンジン3でエンジン駆動コンプレッサ7を駆動させるとともに、電動コンプレッサ駆動命令信号(図3参照)を出力することによって、電動コンプレッサ8を駆動させるように構成されている。そして、空調制御手段22は、電動コンプレッサ8を駆動させる時期を、車速検出信号(図3参照)に基づいて時間当たりの減速率(dv/dt)を演算するとともに、この減速率に基づいてエンジン3の自動停止までの時間を予測し、この予測時間から所定時間分を遡って決定するようになっている。なお、このエンジン3の自動停止までの時間を空調制御手段22に予測させるにあたって、エンジン回転速度信号Ne(図3参照)に基づいて時間当たりの回転速度の減少率(de/dt)を空調制御手段22に演算させてもよい。
【0053】
また空調制御手段22は、エンジン3が自動停止した際に、エンジン駆動コンプレッサ停止命令信号(図3参照)を出力するようになっている。このエンジン駆動コンプレッサ停止命令信号で電磁クラッチ20(図1参照)が切断されることによって、エンジン駆動コンプレッサ7は停止し、電動コンプレッサ8のみが駆動するようになっている。
【0054】
このようにしてエンジン駆動コンプレッサ7を停止させるにあたって、空調制御手段22は、自動停止再始動制御手段21から出力された前記駆動手段変更信号CSを受信することによってエンジン3の自動停止時期を判断するが、アクセル開度検知信号(図3参照)によってアクセルが閉じられたことを検知するとともに、車速センサ31(図3参照)で検出する車速から演算した減少率(de/dt)、あるいはエンジン回転速度センサ33で検出する回転速度の減少率(de/dt)に基づいて求めたエンジン3の自動停止の予測時期をエンジン3の自動停止時期とみなしてエンジン駆動コンプレッサ7を停止させるように空調制御手段22を構成してもよい。
【0055】
また空調制御手段22は、車室温度センサ32(図3参照)から出力される温度検出信号(図3参照)に基づいて、エンジン3の自動停止中に車内温度が予め設定した基準温度を超える場合には、自動停止再始動制御手段21に向けて車室温上昇信号TS(図3参照)を出力するようになっている。そして、前記したようにこの車室温上昇信号TSを受信して自動停止再始動制御手段21がエンジン3を自動再始動させると、空調制御手段22は、エンジン駆動コンプレッサ駆動命令信号(図3参照)を出力することによってエンジン駆動コンプレッサ7を駆動するようになっている。
【0056】
エンジン3が自動再始動するにあたって、空調制御手段22は、モータ4によって車両が発進すると同時に、エンジン駆動コンプレッサ駆動命令信号(図3参照)を出力し、エンジン駆動コンプレッサ7を駆動するようになっている。そして、自動停止再始動制御手段21によってモータ4からエンジン3に車両の駆動手段が切り替わった際に、空調制御手段22は、電動コンプレッサ停止命令信号(図3参照)を出力することによって、電動コンプレッサ8を停止し、エンジン駆動コンプレッサ7のみを駆動するようになっている。
【0057】
このようにして電動コンプレッサ8の停止時期(エンジン駆動コンプレッサ7及び電動コンプレッサ8を同時に駆動させるのを終了させる時期)を決定するにあたって、空調制御手段22は、自動停止再始動制御手段21から出力された前記駆動手段変更信号CSを受信することによってモータ4からエンジン3への駆動手段の切り替え時期を判断するが、タイマによって電動コンプレッサ8の停止時期を予め設定するように空調制御手段22を構成してもよい。また、電動コンプレッサ8を停止させる時期は、冷凍システム50(図2参照)の蒸発器54の温度及び車室温度の少なくともいずれかで決定してもよい。また、電動コンプレッサ8を停止させる時期は、燃料の消費量及び蓄電手段10(図1参照)の電力消費量のそれぞれを勘案して適宜に決定することもできる。
【0058】
次に、空調システムの動作について説明する。
図5(a)〜(f)は、本発明における車両の空調システムを実現するための動作モードを示すタイムチャート、図5(g)は、本実施の形態の空調システムを動作させたときの空調レベルと、比較例の空調システムを動作させたときの空調レベルとを示すタイムチャート、図6は、空調システムにおいて、車両の減速特性に基づいてアイドリングストップの開始時刻を予測して空調動作を行う処理の流れを示すフローチャート、図7は、ECU等の判断に基づいて空調動作を行う処理の流れを示すフローチャートである。なお、タイムチャートは、横軸に時間を示すとともに、縦軸にそれぞれの機能の動作状態を示している。そして、タイムチャートの時間軸は同一レンジで表している。
【0059】
まず、タイムチャートを参照しながら、空調システム1の動作を説明する。
図5に示すように、(a)「アクセル開度」を閉にした時刻T1において、(b)「ブレーキ動作」を行うと(c)「車速」が減速し始め、同時に(d)「エンジン回転速度」も減少し始める。そして、(c)「車速」が減速中(つまり、(d)「エンジン回転速度」が減少中)の所定の時刻T2において、(e)「電動コンプレッサ8」を所定の回転速度で駆動させるとともに、(f)「エンジン駆動コンプレッサ7」も所定の回転速度で駆動させる。
【0060】
さらに、時刻T1〜T2の間において(c)「車速」の減速特性よりアイドリングストップが開始される時刻T3を予測する。そして、アイドリングストップ開始の予測時刻より前の時刻において、(c)「車速」が減速中の所定の時刻T3(但し、T2≦T3)に到達するまで、つまり、時刻T2とT3の間の斜線で示す時間帯において、(e)「電動コンプレッサ8」と(f)「エンジン駆動コンプレッサ7」を同時に駆動させる。さらに、時刻T3以降の時間帯においては(d)「エンジン回転速度」がゼロになるので、(f)「エンジン駆動コンプレッサ7」を停止して、(e)「電動コンプレッサ8」のみを駆動する。これによって、アイドリングストップが開始される直前の時刻T2と時刻T3との間の時間帯においても(g)「空調レベル」を所定の値に維持することができるので、車室内の乗員は不快感を受けることはない。もちろん、アイドリングストップ中においては(e)「電動コンプレッサ8」が駆動しているので、車室内の空調は所定のレベルに維持されている。
【0061】
次に、車両の発進時においても、時刻T4において(a)「アクセル開度」が開になる際には、(b)「ブレーキ動作」が解除されている。そして、制御上及びメカニカル上のタイムラグの後、時刻T5において(c)「車速」が上昇し始める。この際は、(d)「エンジン回転速度」が上昇してエンジン3が始動している。車速上昇中の所定の時刻T6に到達するまでの斜線で示す時間帯(T5〜T6)においては、(e)「電動コンプレッサ8」と(f)「エンジン駆動コンプレッサ7」を同時にオーバーラップして駆動させる。すなわち、エンジン3の始動と同時にエンジン駆動コンプレッサ7を駆動させる。これによって、アイドリングストップ終了時の過渡期においても、(e)「電動コンプレッサ8」と(f)「エンジン駆動コンプレッサ7」が同時駆動するので車室内の空調は所定のレベルに保たれている。ただし、車両の状態によって(e)「電動コンプレッサ8」と(f)「エンジン駆動コンプレッサ7」の駆動形態を任意に変更することができる。
【0062】
なお、車両の発進時において、(e)「電動コンプレッサ8」と(f)「エンジン駆動コンプレッサ7」とを同時に駆動する時間帯(T5〜T6)は、蒸発器の温度や車室内温度などの外的要因によって適宜に変更することもできる。あるいは、同時駆動する時間帯(T5〜T6)をタイマによって任意に設定することもできる。なお、バッテリの消耗を防いで省電力を行いたいときは、適宜に同時駆動する時間帯(T5〜T6)を短くすればよい。
【0063】
このようにして、アイドリングストップの開始前と車両の発進後、所定の時間内は、(e)「電動コンプレッサ8」と(f)「エンジン駆動コンプレッサ7」とを同時に駆動することによって、図5(g)の「同時駆動有り」で示す本発明の空調システムの特性曲線に示すように、車室内の空調レベルをほぼ一定の値に維持することができるので、この空調システムは、乗員に不快感を与えない。これに対し「同時駆動無し」(図5(g)中、破線で表す)で示す比較例は、時間帯(T2〜T3)においてピーク的な温度上昇が観測されるとともに、時刻T2以降において本発明の空調システムと比較し、常に温度が高くなっている。
【0064】
なお、図5の時間帯(T2〜T3)及び時間帯(T5〜T6)において、(e)「電動コンプレッサ8」と(f)「エンジン駆動コンプレッサ7」を同時に駆動させる場合には、何れか一方の駆動源の出力パワーを大きくしたら、他方の駆動源の出力パワーを小さくなるような制御が行われる。つまり、両方のコンプレッサが作動しているので、トータルのコンプレッサ出力が一定であれば、それぞれの駆動源の出力パワーは、それぞれの駆動源で分担することができる。また、電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7を同時に駆動する場合には、出力パワーは徐々に加減することが望ましい。このとき、何れか一方の駆動源の出力パワーを徐々に小さくする場合には、他方の駆動源の出力パワーを徐々に大きくすることが望ましい。さらに、このようなパワー制御を行うことによってトータルの出力を抑制することができるので、空調システムの省電力化を実現することができる。
【0065】
次に、フローチャートを用いて本発明における車両の空調システムの動作を説明する。
図6に示すように、この空調システム1では、まずアクセルがOFFされたか否かを判断し(ステップS1)、OFFされていれば(ステップS1でYESの場合)、ブレーキスイッチがONされたか否かを判断する(ステップS2)。ここで、アクセルがONまたはブレーキスイッチがOFFの場合(ステップS1でNOの場合、またはステップS2でNOの場合)は、スタートの状態に戻ってアクセル及びブレーキスイッチの動作状態の監視を続ける。一方、ステップS2でブレーキスイッチがONの場合は(ステップS2でYESの場合)、減速率(dv/dt)を計算し(ステップS3)、アイドリングストップの開始時刻を予測する(ステップS4)。
【0066】
さらに、計算した時刻からアイドリングストップまでの時間を予測して、予測時間の範囲内における設定時刻から所定の時間に亘って電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7を同時に作動させるか否かを判断する(ステップS5)。ここで、電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7を同時に作動させると判断した場合は(ステップS5でYESの場合)、アイドリングストップ開始前の所定の時間に亘って電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7を同時に作動させる(ステップS6)。その後、アイドリングストップを開始して電動コンプレッサ8のみをONする(ステップS7)。なお、ステップS5でコンプレッサ用モータ8aの故障やバッテリの残容量の不足等で電動コンプレッサ8に異常が発生した場合は、アイドリングストップを禁止する(ステップS8)。
【0067】
つまり、図6のフローチャートから分かるように、アイドリングストップを実施する前または燃料カット時(つまり、車速V≧0、回転速度Ne≧0のとき)に、アクセル開度及び車速を検知してアイドリングストップを開始するときの設定車速もしくは設定回転速度に到達する時刻を予測する。そして、その予測到達時刻の設定時間前からコンプレッサ用モータ8aとエンジン3を同時駆動させて電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7とを同時に動作させる。その後、車両の停止中(つまり、アイドリングストップ中)は電動コンプレッサ8のみを駆動させる。
【0068】
このようにして、アイドリングストップ前または燃料カット時(車速V≧0、回転速度Ne≧0のとき)からアイドリングストップ中に至るまで冷媒を絶えず流すことにより、アイドリングストップもしくは燃料カットの直後においても乗員に違和感を与えることなく車室内の快適性を確保することができる。なお、コンプレッサ用モータ8aとエンジン3とを同時駆動させる設定時刻は車両の状態によって任意に設定することができる。また、車両の発進直後は電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7を同時に駆動させることにより、アイドリングストップ中に上昇した車室内温度を素早く快適値にすることができる。
【0069】
次に、空調システムにおいて、ECU等の判断に基づいて空調動作を行う処理の流れについて説明する。
図7の左側のフローチャートに示すように、この空調システムでは、アクセルがOFFされたか否かを判断し(ステップS11)、OFFされていれば(ステップS11でYESの場合)、ブレーキスイッチがONされたか否かを判断する(ステップS12)。ここで、アクセルがONまたはブレーキスイッチがOFFの場合(ステップS11でNOの場合、またはステップS12でNOの場合)は、スタートの状態に戻ってアクセル及びブレーキスイッチの動作状態の監視を続ける。一方、ステップS12でブレーキスイッチがONの場合は(ステップS12でYESの場合)、ECU、タイマまたはバッテリ(BATT)等によってアイドリングストップが可能であるか否かを判断し(ステップS13)、アイドリングストップが不可能な状態のときは(ステップS13でNOの場合)、スタートの状態に戻ってアクセル及びブレーキスイッチの動作状態の監視を続ける。
【0070】
一方、ステップS13で、アイドリングストップが可能であると判断したときは(ステップS13でYESの場合)、電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7を同時に作動させるか否かを判断し(ステップS14)、同時駆動させると判断した場合は(ステップS14でYESの場合)、さらに、コンプレッサ用モータ8aの動作条件は正常であるか否かを判断する(ステップS15)。なお、コンプレッサ用モータ8aの動作条件は、SOC(Status Of Charge:充電状態)が低下していないか(つまり、バッテリの残容量が少なくないか)、過負荷・過電流の状態ではないか、過電圧・低電圧の状態ではないか、インバータの温度上昇は高くないか、又はコネクタの接点は溶着していないかなどの作動不許可要素からなる。
【0071】
ここで、コンプレッサ用モータ8aの動作条件が正常であれば(ステップS15でYESの場合)、コンプレッサ用モータ8aの故障判断が正常であるか否かを判定し(ステップS16)、この故障判断が正常であれば(ステップS16でYESの場合)、アイドリングストップ開始前の所定の時間に亘って電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7を同時に作動させる(ステップS17)。その後、アイドリングストップを開始して電動コンプレッサ8のみをONする(ステップS18)。なお、ステップS15でSOCが小さかったり(つまり、バッテリの充電量が少なかったり)インバータ温度が高いなどの理由でコンプレッサ用モータ8aの動作条件が正常でない場合(ステップS15でNOの場合)またはコンプレッサ用モータ8aの故障判断が正常でない場合は(ステップS16でNOの場合)、アイドリングストップを禁止する(ステップS19)。
【0072】
つまり、図7の左側のフローチャートに示すように、アイドリングストップを実施する前または燃料カット時(つまり、車速V≧0、回転速度Ne≧0のとき)に、ECUやタイマの設定時間やバッテリの充電状態などによってアイドリングストップが可能であるか否かを判断する(S13)。ここで、ECUなどがアイドリングストップは可能であると判断した場合には、アイドリングストップ開始前の所定の時間に亘って電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7を同時に駆動させる。そして、車両の自動停止中(アイドリングストップ中)は電動コンプレッサ8のみを駆動させる。
【0073】
このようにして、アイドリングストップ前または燃料カット時(車速V≧0、回転速度Ne≧0のとき)からアイドリングストップ中に至るまで冷媒を絶えず流すことにより、アイドリングストップまたは燃料カットの直後においても乗員に違和感を与えることなく車室内の快適性を確保することができる。また、車両の発進後は電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7を同時に駆動させることにより、アイドリングストップ中に上昇した室内温を素早く快適にすることができる。
【0074】
また、図7の右側のフローチャートに示すように、別な空調処理の方法として、まず、アクセルがOFFされたか否かを判断し(ステップS21)、OFFされていれば(ステップS21でYESの場合)、ブレーキスイッチがONされたか否かを判断する(ステップS22)。ここで、アクセルがONまたはブレーキスイッチがOFFの場合(ステップS21でNOの場合、またはステップS22でNOの場合)は、スタートの状態に戻ってアクセル及びブレーキスイッチの動作状態の監視を続ける。
【0075】
一方、ステップS22でブレーキスイッチがONの場合は(ステップS22でYESの場合)、ECU、タイマ、またはバッテリ等によってアイドリングストップが可能であるか否かを判断し(ステップS23)、アイドリングストップが不可能な状態のときは(ステップS23でNOの場合)、スタートの状態に戻ってアクセル及びブレーキスイッチの動作状態の監視を続ける。また、ステップS23で、アイドリングストップが可能であると判断したときは(ステップS23でYESの場合)、電動コンプレッサ8はONでエンジン駆動コンプレッサ7はOFFとなっているか否かを判断し(ステップS24)、電動コンプレッサ8がONで、エンジン駆動コンプレッサ7がOFFと判断した場合は(ステップS24でYESの場合)、そのままアイドリングストップを開始して電動コンプレッサ8のみをONする(ステップS25)。このようにして、アイドリングストップ開始前にはエンジン駆動コンプレッサ7を使用しないで電動コンプレッサ8のみを使用することによって、省電力モードの状態で車室内の温度を最小限の快適度に保つこともできる。また、ステップ24でNOの場合、つまり電動コンプレッサ8がOFFの場合は、電動コンプレッサ8等に異常が発生したと判断されるので、アイドリングストップを禁止する。そして、エンジン3を駆動させてエンジン駆動コンプレッサ7のOFFを禁止して、エンジン駆動コンプレッサ7を駆動する(ステップS26)。
【0076】
なお、ステップS23で、ECU等の判断でアイドリングストップは可能であると判定されたとき、エアコンが、車室温度を現在値より高く(又は低く)するなどの車室温度の変更要求を出している場合には、左側のフローチャートにおけるステップS14の処理に移行し、前記したと同様に電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7を同時に作動させるか否かを判断し(ステップS14)、以下、前記のステップS15以降の処理を行い、アイドリングストップ開始前に電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7を同時に作動させた後、アイドリングストップ中は電動コンプレッサ8のみを作動させる。
【0077】
つまり、図7の右側のフローチャートに示すように、アイドリングストップを実施する前または燃料カット時(つまり、車速V≧0、回転速度Ne≧0のとき)に、ECUやタイマの設定時間やバッテリの充電状態などによってアイドリングストップが可能であるか否かを判断し、アイドリングストップが可能なときは、車両の状態に応じてエンジン駆動コンプレッサ7を停止し(又はクラッチをOFFし)、電動コンプレッサ8のみを駆動する。この場合でも、アイドリングストップ(もしくは燃料カット)の開始前からアイドリングストップ中にかけては電動コンプレッサ8が絶えず駆動しているので、車室内の快適性を最小限維持することができ、乗員への違和感の発生を低減することができる。また、この場合、エンジン駆動コンプレッサ7は駆動していないのでエンジンに対する負荷を軽減することができる。これにより、回生制動時におけるエネルギ変換効率を、ベルトを駆動させて回生する場合に比べて、大幅に向上させることができる。
【0078】
また、車室内温度が予め設定した基準温度より高い場合など、エアコン側が車室温度の変更を要求する場合には、車両状態に基づくエアコン側の要求の度合に応じて回生効率が低下することを承知した上で、車室内の快適性を確保するために電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7を同時駆動してもよい。さらに、電動コンプレッサ8の回転速度については、車両の状態、車室温度、外気温度などの諸条件によって任意の回転速度に設定してコントロールすることもできる。また、車両の発進時については、車両状態によって電動コンプレッサ8とエンジン駆動コンプレッサ7を同時駆動しないで電動コンプレッサ8のみを作動させることによって、発進時のエンジン負荷を軽減させることもできる。
【0079】
以上述べた本実施の形態は、本発明を説明するための一例であり、本発明は、本実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲で種々の変形が可能である。本実施の形態ではハイブリッド車両における空調システムの動作モードについて説明したが、ガソリン車両などの一般車両においてもエンジン駆動コンプレッサの他に電動コンプレッサを備えていれば、アイドリングストップ時において前記の実施の形態と同様な動作モードを適用することもできる。
また、本実施の形態では、エンジンの自動停止中に、コンプレッサ用モータ8aでモータ電動コンプレッサ8のみを駆動させているが、本発明では、モータ4でエンジン駆動コンプレッサ7を駆動させる空調システムであってもよい。この場合、電動コンプレッサ8及びエンジン駆動コンプレッサ7が特許請求の範囲にいう「第2のコンプレッサ」に相当する。
【0080】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載の車両の空調システムによれば、コンプレッサがアイドリングストップを開始する前からアイドリングストップ中にかけて切れ目なく所定のパワーで空調を行うことができるので、エンジンの作動状態にかかわらず車室内を一定の快適度に維持することができる。
【0081】
また、請求項2に記載の車両の空調システムによれば、第1のコンプレッサ(エンジン駆動コンプレッサ)と第2のコンプレッサ(電動コンプレッサ)をそれぞれ個別に作動させたり、または同時に作動させたりすることによって、車両の走行中やアイドリングストップ中(若しくは燃料カット時)などのエンジンの動作状態に関係なく、車室内の快適性を確保することができる。さらに、アイドリングストップ(若しくは燃料カット時)の前後における車室内の快適性も確保される。また、アイドリングストップ(若しくは燃料カット)を実施するにあたり、エンジンの状態や車両の状態などによって、適宜に電動コンプレッサとエンジン駆動コンプレッサの動作選択を行うことによって、一層効率のよいコンプレッサの作動形態を選択することが可能となる。この結果、回生制動時におけるエネルギ変換効率をさらに向上させることができる。
【0082】
請求項3に記載の車両の空調システムによれば、エンジンを自動停止させてアイドリングストップを開始する時期を予測することによって、前記エンジンの自動停止前にコンプレッサ用モータでコンプレッサを駆動させることができる。したがって、この車両の空調システムによれば、エンジン及びコンプレッサ用モータの両方でコンプレッサを駆動させる時期を特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る車両の空調システムの概略図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る車両の空調システムの概略図である。
【図3】図1の空調システムに使用するECUの構成を示すブロック図である。
【図4】図4(a)及び図4(b)は、ECUを構成する自動停止再始動制御手段における論理回路図である。
【図5】図5(a)〜(f)は、本発明における車両の空調システムを実現するための動作モードを示すタイムチャート、図5(g)は、本実施の形態の空調システムを動作させたときの空調レベルと、比較例の空調システムを動作させたときの空調レベルとを示すタイムチャートである。
【図6】本発明の空調システムの動作を示すフローチャートである。
【図7】本発明の空調システムの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 駆動装置
3 エンジン
7 エンジン駆動コンプレッサ(第1のコンプレッサ)
8 電動コンプレッサ(第2のコンプレッサ)
8a コンプレッサ用モータ
22 空調制御手段
50 冷凍サイクル
COMP コンプレッサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an air conditioning system for a vehicle for ensuring comfort in a vehicle cabin when idling is stopped.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a conventional vehicle equipped with an engine, air conditioning in a vehicle interior is performed by using cold air obtained by driving a compressor of an air conditioner by the engine and warm air obtained by using heat of cooling water of the engine. ing. However, in recent years, in order to reduce fuel consumption, idling stop vehicles that stop the engine when the vehicle is stopped have been developed. Also, in a so-called hybrid vehicle in which the vehicle is driven by both the engine and the motor, the engine is similarly controlled so as to stop idling when the vehicle stops. In such an idling stop vehicle, if the vehicle is stopped while the air conditioner is in use, the compressor cannot be driven during the idling stop. As a result, when the outside air temperature is high or the sunlight is strong, the temperature inside the vehicle compartment may rise and the user may feel uncomfortable. Conversely, when the outside air temperature is low, there is a disadvantage that the glass is fogged by the expiration of the occupant.
[0003]
Therefore, an air conditioning system has been proposed in which the compressor is driven by temporarily starting the engine in accordance with the temperature in the vehicle compartment, the vehicle compartment temperature is adjusted to an appropriate temperature, and idling is stopped again (for example, Patent Document 1). . In a so-called mild hybrid vehicle, an air conditioning system is used in which a compressor is driven by a motor after the rotation speed of the engine becomes zero.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-179374 A (FIG. 4 etc.)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in these air conditioning systems, the air conditioner does not exhibit the required capacity as soon as the compressor is started. As a result, until the air conditioner exhibits the required capacity, air conditioning is performed only by the blower. Therefore, during this time, the discomfort in the passenger compartment is not eliminated.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an air conditioning system for a vehicle that can maintain a constant degree of comfort in a vehicle cabin regardless of an operation state of an engine in an idling stop vehicle such as a hybrid vehicle. The purpose is to do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The vehicle air conditioning system according to
[0008]
In this vehicle air conditioning system, both the engine and the compressor motor drive the compressor before the engine automatically stops. Therefore, according to this vehicle air conditioning system, the compressor can perform air conditioning with a predetermined power without interruption from before the start of the idling stop to during the idling stop. Comfort can be maintained.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the vehicle air conditioning system according to the first aspect, the compressor includes a first compressor driven by the engine and a second compressor driven by the compressor motor. And a hybrid compressor.
[0010]
This air conditioning system for a vehicle includes a first compressor driven by an engine and a second compressor driven by a compressor motor. Before the engine automatically stops, the engine and the compressor motor are first and second motors. And two compressors can be driven simultaneously. According to the air conditioning system for a vehicle, the second compressor can be driven by at least the compressor motor from before the start of the idling stop to the start of the idling stop. Can be maintained at any time.
[0011]
And the air conditioning system of these vehicles may be an air conditioning system characterized in that after the engine is automatically stopped, the second compressor is driven only by the compressor motor.
[0012]
In such an air conditioning system for a vehicle, the compressor motor operates only the second compressor during the idling stop. According to the vehicle air conditioning system, the environment in the vehicle cabin during idling stop can be maintained comfortably.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the vehicle air-conditioning system according to the first or second aspect, the air-conditioning control unit predicts an automatic stop timing of the engine based on a vehicle speed or a deceleration characteristic of an engine rotation speed. In addition, the engine and the compressor motor are controlled so as to start driving the compressor at a time retroactive to the predicted automatic stop time.
[0014]
In this vehicle air conditioning system, the compressor can be driven by the engine and the compressor motor before the automatic stop of the engine by predicting the timing of starting the idling stop by automatically stopping the engine. Therefore, according to this vehicle air conditioning system, it is possible to specify the timing at which the compressor is driven by both the engine and the compressor motor in association with the idling stop.
[0015]
The air conditioning system for these vehicles may be characterized in that the timing for executing the automatic stop of the engine is determined by detecting the accelerator opening and the vehicle speed.
[0016]
In this vehicle air conditioning system, the automatic stop or start timing of the engine can be determined based on the above-described automatic stop timing of the engine predicted from the accelerator opening (change rate) and the vehicle speed (deceleration rate). Therefore, according to the air conditioning system for a vehicle, it is possible to determine the timing at which the compressor is driven only by the compressor motor.
[0017]
Further, the air conditioning system of these vehicles is characterized in that when the engine is restarted after the automatic stop of the engine, each of the first and second compressors is driven by the engine and the compressor motor. The air conditioning system may be an air conditioning system.
[0018]
In this vehicle air conditioning system, the engine and the compressor motor simultaneously operate the first and second compressors when the engine is restarted. Therefore, according to the vehicle air conditioning system, the power of the air conditioning can be increased when the engine is restarted.
[0019]
Further, the air conditioning system of these vehicles is characterized in that the engine and the compressor motor drive the first and second compressors when the temperature in the cabin exceeds a predetermined value during the automatic stop of the engine. Air conditioning system.
[0020]
According to this vehicle air conditioning system, when the temperature in the vehicle interior is high, both the first and second compressors are driven, so that the temperature in the vehicle interior can be quickly brought to a comfortable temperature.
[0021]
Further, the air conditioning system of these vehicles may be an air conditioning system characterized in that automatic stop of the engine is prohibited when the compressor motor does not operate normally.
[0022]
In this vehicle air conditioning system, the compressor can be driven by using an engine instead of the compressor motor. Therefore, according to this vehicle air conditioning system, the environment in the vehicle compartment can be maintained comfortably even when the compressor motor cannot be used.
[0023]
Further, the air conditioning system of these vehicles increases the output power of one of the engine and the compressor motor when simultaneously driving the first and second compressors with the engine and the compressor motor. The air conditioning system may be characterized in that the other output power is reduced.
[0024]
In this vehicle air conditioning system, the total output power of the engine and the compressor motor can be made constant. Therefore, according to the vehicle air conditioning system, the fuel and electric power consumed by the engine and the compressor motor can be reduced while maintaining the air conditioning power of the compressor constant.
[0025]
Further, the air conditioning system of these vehicles increases the output power of one of the engine and the compressor motor, and gradually decreases or decreases the output power of the other when decreasing the other output power. The air conditioning system may be a feature.
[0026]
In this vehicle air-conditioning system, if the output power is gradually increased and decreased, no excessive load is applied to the compressor. Further, since the total output power can be suppressed to a necessary minimum, energy saving of the air conditioning system can be achieved.
[0027]
In the air conditioning system of these vehicles, a time period during which the first and second compressors are simultaneously driven by the engine and the compressor motor at the time of restarting the engine is set by a timer. It may be an air conditioning system.
[0028]
According to this vehicle air conditioning system, the time period during which the first and second compressors are simultaneously driven can be arbitrarily set.
[0029]
In addition, in the air conditioning system of these vehicles, at the time of restarting the engine, the time period in which the first and second compressors are simultaneously driven by the engine and the compressor motor is equal to the temperature of the evaporator and the temperature of the passenger compartment. An air conditioning system characterized by being determined based on at least one of them may be used.
[0030]
In this vehicle air conditioning system, the time period during which the first and second compressors are simultaneously driven can be appropriately changed depending on external factors such as the temperature of the evaporator and the temperature of the vehicle interior. Therefore, according to this vehicle air conditioning system, the environment inside the vehicle compartment can always be maintained comfortably.
[0031]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
1 and 2 are schematic diagrams showing a configuration of a vehicle air conditioning system (hereinafter, simply referred to as “air conditioning system”) according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an air conditioning system of FIG. FIG. 4A and FIG. 4B are logic circuit diagrams of an automatic stop / restart control means constituting the ECU.
[0032]
As shown in FIG. 1, the air-
[0033]
The
[0034]
These various devices will be described in more detail.
The
[0035]
The
[0036]
The
[0037]
The power storage means 10 includes a high-voltage battery 11, a DC-
[0038]
The
[0039]
The
[0040]
In the present embodiment, the engine-driven
[0041]
Next, the ECU 2 that performs characteristic control in the present invention will be described. The ECU 2 includes an electric / electronic circuit and a predetermined program, and includes an automatic stop /
[0042]
The automatic stop / restart control means 21 determines whether or not idling stop by the automatic stop or automatic restart of the
[0043]
As shown in FIG. 3, the automatic stop / restart control means 21 detects a vehicle speed and outputs a vehicle speed detection signal based on the detected vehicle speed. An accelerator
[0044]
The automatic stop / restart control means 21 outputs an accelerator opening detection signal indicating that the accelerator has been closed, which is output from the accelerator opening detection sensor 35 (see FIG. 3), on condition that the following predetermined condition is satisfied. After receiving the timer, a preset permission timer F1 (see FIG. 3) is output to the fuel supply stop unit 23 (see FIG. 3) after a preset timer time has elapsed. Then, the fuel
[0045]
The predetermined condition, that is, the automatic stop condition of the
[0046]
Here, "brake SW [ON]" means a state where the brake is applied by the driver's intention. Further, "the temperature of the cooling water of the
[0047]
However, when the following condition is satisfied, the automatic stop /
[0048]
The automatic stop / restart control means 21 drives the motor 4 (see FIG. 1) in accordance with a predetermined routine that operates when the accelerator is depressed, and at the same time, re-starts the
[0049]
In starting the stopped vehicle by driving the
[0050]
Next, the air
The air-
Referring again to FIG. 3, the air-
[0051]
When operating the refrigeration cycle 50 (see FIG. 2), the air-
[0052]
In addition, before the
[0053]
The air conditioning control means 22 outputs an engine drive compressor stop command signal (see FIG. 3) when the
[0054]
In stopping the engine-driven
[0055]
The air-
[0056]
When the
[0057]
In determining the stop time of the electric compressor 8 (the time to stop driving the
[0058]
Next, the operation of the air conditioning system will be described.
FIGS. 5A to 5F are time charts showing operation modes for realizing the vehicle air conditioning system according to the present invention, and FIG. 5G is a diagram when the air conditioning system of the present embodiment is operated. FIG. 6 is a time chart showing the air conditioning level and the air conditioning level when the air conditioning system of the comparative example is operated. FIG. 6 illustrates the air conditioning operation of the air conditioning system by predicting the start time of the idling stop based on the deceleration characteristics of the vehicle. FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of a process to be performed, and FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of a process of performing an air conditioning operation based on a determination by an ECU or the like. In the time chart, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the operating state of each function. The time axis of the time chart is represented by the same range.
[0059]
First, the operation of the
As shown in FIG. 5, at (a) time T1 when the "accelerator opening" is closed, (b) when "braking operation" is performed, (c) "vehicle speed" starts to decrease, and at the same time (d) "engine""Rotationspeed" also begins to decrease. Then, at (c) a predetermined time T2 when the “vehicle speed” is decelerating (that is, (d) the “engine rotation speed” is decreasing), (e) the “
[0060]
Further, between times T1 and T2, (c) a time T3 at which the idling stop is started is predicted from the deceleration characteristics of the "vehicle speed". Then, at a time before the predicted time of the start of the idling stop, (c) until the “vehicle speed” reaches a predetermined time T3 during deceleration (where T2 ≦ T3), that is, an oblique line between times T2 and T3. In the time zone indicated by, (e) the “
[0061]
Next, even when the vehicle starts, when (a) the "accelerator opening" opens at time T4, (b) "braking operation" is released. Then, after a time lag on control and mechanical, at time T5, (c) “vehicle speed” starts to increase. At this time, (d) the “engine speed” has increased and the
[0062]
At the time of starting the vehicle, the time period (T5 to T6) during which (e) the "
[0063]
In this way, by driving (e) the “
[0064]
In the time zone (T2 to T3) and the time zone (T5 to T6) in FIG. 5, when (e) the "
[0065]
Next, the operation of the vehicle air conditioning system according to the present invention will be described using a flowchart.
As shown in FIG. 6, in the
[0066]
Further, the time from the calculated time to the idling stop is predicted, and it is determined whether or not to operate the
[0067]
That is, as can be seen from the flowchart of FIG. 6, before the idling stop is performed or at the time of the fuel cut (that is, when the vehicle speed V ≧ 0 and the rotation speed Ne ≧ 0), the accelerator opening and the vehicle speed are detected and the idling stop is performed. Of the set vehicle speed or the time to reach the set rotation speed at the start of the vehicle. Then, the
[0068]
In this way, by continuously flowing the refrigerant from before the idling stop or during the fuel cut (when the vehicle speed V ≧ 0 and the rotation speed Ne ≧ 0) to during the idling stop, the occupant can be operated immediately after the idling stop or the fuel cut. It is possible to ensure the comfort of the vehicle interior without giving a feeling of strangeness to the vehicle. The set time for simultaneously driving the
[0069]
Next, a flow of a process of performing an air-conditioning operation based on a determination by the ECU or the like in the air-conditioning system will be described.
As shown in the flowchart on the left side of FIG. 7, in this air conditioning system, it is determined whether or not the accelerator is turned off (step S11). If the accelerator is turned off (YES in step S11), the brake switch is turned on. It is determined whether or not it has been performed (step S12). Here, when the accelerator is ON or the brake switch is OFF (NO in step S11 or NO in step S12), the process returns to the start state and continues to monitor the operation states of the accelerator and the brake switch. On the other hand, if the brake switch is ON in step S12 (YES in step S12), it is determined whether idling stop is possible by the ECU, a timer, a battery (BATT), or the like (step S13). If it is not possible (NO in step S13), the process returns to the start state and continues to monitor the operation states of the accelerator and the brake switch.
[0070]
On the other hand, if it is determined in step S13 that idling stop is possible (YES in step S13), it is determined whether to operate the
[0071]
Here, if the operating condition of the
[0072]
That is, as shown in the flowchart on the left side of FIG. 7, before the idling stop is performed or when the fuel is cut (that is, when the vehicle speed V ≧ 0 and the rotation speed Ne ≧ 0), the set time of the ECU and the timer and the battery It is determined whether or not idling stop is possible depending on the state of charge or the like (S13). Here, when the ECU or the like determines that idling stop is possible, the
[0073]
In this way, by continuously flowing the refrigerant from before the idling stop or during the fuel cut (when the vehicle speed V ≧ 0 and the rotation speed Ne ≧ 0) to during the idling stop, the occupant can be operated immediately after the idling stop or the fuel cut. It is possible to ensure the comfort of the vehicle interior without giving a feeling of strangeness to the vehicle. Further, after the vehicle starts, by driving the
[0074]
Further, as shown in the flowchart on the right side of FIG. 7, as another air conditioning method, first, it is determined whether or not the accelerator is turned off (step S21), and if it is turned off (YES in step S21) ), It is determined whether or not the brake switch has been turned on (step S22). If the accelerator is ON or the brake switch is OFF (NO in step S21 or NO in step S22), the process returns to the start state and continues to monitor the operation states of the accelerator and the brake switch.
[0075]
On the other hand, if the brake switch is ON in step S22 (YES in step S22), it is determined whether idling stop is possible by the ECU, timer, battery, or the like (step S23). If the state is possible (NO in step S23), the state returns to the start state, and the monitoring of the operation states of the accelerator and the brake switch is continued. If it is determined in step S23 that idling stop is possible (YES in step S23), it is determined whether the
[0076]
In step S23, when it is determined by the ECU or the like that idling stop is possible, the air conditioner issues a request for changing the compartment temperature, such as increasing (or lowering) the compartment temperature from the current value. If there is, the process proceeds to step S14 in the flowchart on the left side, and it is determined whether the
[0077]
That is, as shown in the flowchart on the right side of FIG. 7, before the idling stop is performed or when the fuel is cut (that is, when the vehicle speed V ≧ 0 and the rotation speed Ne ≧ 0), the set time of the ECU and the timer and the battery It is determined whether or not idling stop is possible depending on the state of charge or the like. If idling stop is possible, the
[0078]
Further, when the air conditioner side requests a change in the vehicle interior temperature, for example, when the vehicle interior temperature is higher than a preset reference temperature, the regeneration efficiency is reduced according to the degree of the request from the air conditioner side based on the vehicle state. With this in mind, the
[0079]
The present embodiment described above is an example for describing the present invention, and the present invention is not limited to the present embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention. In the present embodiment, the operation mode of the air conditioning system in the hybrid vehicle has been described.However, even in a general vehicle such as a gasoline vehicle, if an electric compressor is provided in addition to the engine drive compressor, the idling stop and the above-described embodiment are performed. A similar operation mode can be applied.
Further, in the present embodiment, only the motor
[0080]
【The invention's effect】
As described above, according to the air conditioning system for a vehicle according to the first aspect, air conditioning can be performed with a predetermined power without interruption from before the compressor starts idling stop to during idling stop. Regardless of the state, the interior of the vehicle can be maintained at a constant level of comfort.
[0081]
According to the vehicle air conditioning system of the second aspect, the first compressor (engine-driven compressor) and the second compressor (electric compressor) are individually operated or simultaneously operated. In addition, the comfort in the vehicle compartment can be ensured irrespective of the operating state of the engine such as during running of the vehicle or during idling stop (or during fuel cut). Further, comfort in the vehicle cabin before and after idling stop (or at the time of fuel cut) is also ensured. In addition, in performing the idling stop (or fuel cut), the operation mode of the electric compressor and the engine drive compressor is appropriately selected depending on the state of the engine and the state of the vehicle, thereby selecting a more efficient compressor operation mode. It is possible to do. As a result, the energy conversion efficiency during regenerative braking can be further improved.
[0082]
According to the air conditioning system for a vehicle according to the third aspect, the compressor can be driven by the compressor motor before the automatic stop of the engine by predicting the time to start the idling stop by automatically stopping the engine. . Therefore, according to this air conditioning system for a vehicle, it is possible to specify the time when the compressor is driven by both the engine and the compressor motor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an air conditioning system for a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram of a vehicle air conditioning system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an ECU used in the air conditioning system of FIG.
FIGS. 4 (a) and 4 (b) are logic circuit diagrams of automatic stop / restart control means constituting the ECU.
5 (a) to 5 (f) are time charts showing operation modes for realizing the vehicle air conditioning system according to the present invention, and FIG. 5 (g) operates the air conditioning system according to the present embodiment. It is a time chart which shows the air-conditioning level at the time of operating, and the air-conditioning level at the time of operating the air conditioning system of a comparative example.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the air conditioning system of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the air conditioning system of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 drive
3 Engine
7. Engine driven compressor (first compressor)
8. Electric compressor (second compressor)
8a Motor for compressor
22 Air conditioning control means
50 Refrigeration cycle
COMP compressor
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002375765A JP3731884B2 (en) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | Vehicle air conditioning system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002375765A JP3731884B2 (en) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | Vehicle air conditioning system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004203256A true JP2004203256A (en) | 2004-07-22 |
JP3731884B2 JP3731884B2 (en) | 2006-01-05 |
Family
ID=32813396
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002375765A Expired - Fee Related JP3731884B2 (en) | 2002-12-26 | 2002-12-26 | Vehicle air conditioning system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3731884B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006182164A (en) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Nissan Motor Co Ltd | Air conditioner control device for vehicle |
JP2008513295A (en) * | 2004-09-23 | 2008-05-01 | ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール | Device for controlling reversible electrical equipment |
JP2013163471A (en) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Hino Motors Ltd | Control device of hybrid automobile, hybrid automobile, method of controlling hybrid automobile, and program |
JP2014061865A (en) * | 2012-09-19 | 2014-04-10 | Hyundai Motor Company Co Ltd | Apparatus and method for air pressure generation for environment-friendly vehicle |
-
2002
- 2002-12-26 JP JP2002375765A patent/JP3731884B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008513295A (en) * | 2004-09-23 | 2008-05-01 | ヴァレオ エキプマン エレクトリク モトゥール | Device for controlling reversible electrical equipment |
JP2006182164A (en) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Nissan Motor Co Ltd | Air conditioner control device for vehicle |
JP4677783B2 (en) * | 2004-12-27 | 2011-04-27 | 日産自動車株式会社 | Air conditioner control device for vehicle |
JP2013163471A (en) * | 2012-02-13 | 2013-08-22 | Hino Motors Ltd | Control device of hybrid automobile, hybrid automobile, method of controlling hybrid automobile, and program |
JP2014061865A (en) * | 2012-09-19 | 2014-04-10 | Hyundai Motor Company Co Ltd | Apparatus and method for air pressure generation for environment-friendly vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3731884B2 (en) | 2006-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1391338B1 (en) | Control apparatus for automatically stopping and restarting an engine | |
US7665557B2 (en) | Hybrid electric powertrain with anti-idle function | |
US7861547B2 (en) | HVAC system control for improved vehicle fuel economy | |
US7503413B2 (en) | System and method for controlling stopping and starting of a vehicle engine | |
JP2002058112A (en) | Controller for hybrid vehicle | |
JP2005001523A (en) | Air conditioner for vehicle | |
US20070186573A1 (en) | Methods of and systems for dual drive HVAC compressor controls in automotive vehicles | |
JP2001317386A (en) | Power generation controller for vehicle | |
WO2008023245A2 (en) | Battery control system and battery control method | |
JP3745677B2 (en) | Regenerative braking device for vehicle | |
EP2610102A2 (en) | Controller for vehicle and vehicle including the controller | |
JP2004328906A (en) | Charging controller of hybrid vehicle | |
JP2000085449A (en) | On-vehicle cooling device | |
JP2004084484A (en) | Control device for vehicle | |
JP2004345467A (en) | Air conditioner for vehicle | |
JP2007015524A (en) | Vehicle control device | |
JP3870903B2 (en) | Vehicle power supply control device | |
JP3731884B2 (en) | Vehicle air conditioning system | |
JP3455145B2 (en) | Hybrid vehicle fan control device | |
JP2005163545A (en) | Engine control device for hybrid electric automobile | |
KR100380096B1 (en) | Air conditioner operating system in hybrid electrical vehicle and control method of the system | |
JP2000013901A (en) | Air-conditioning controller for hybrid automobile | |
JP2007292007A (en) | Fan/coupling control device | |
JP2004190626A (en) | Control device for power supply system | |
JP2004084515A (en) | Vehicle control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050415 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050420 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050602 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050706 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050902 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051005 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051007 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081021 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091021 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091021 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101021 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101021 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111021 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111021 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121021 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131021 Year of fee payment: 8 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |