JP2006224744A - 車両用空調装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 渋滞などに巻き込まれても、比較的長時間にわたって車室内の空調を確保しつつエンジンの自動停止制御を実行できる車両用空調装置を提供する。
【解決手段】 エンジン自動停止が実行される可能性が大のときには、エンジン自動停止に先立ってエアミックスダンパ18が例えば冷房時には全開状態に設定され、また、送風量が減量され、これにより空調能力が蓄えられる。エンジン自動停止を実行している最中では、空調能力の低下に伴って送風量が増量される。また、空調能力が枯渇し始めると、送風量が減量補正される。この制御は、エンジンの自動停止制御が終了しても車両の走行状態が安定するまで継続される。
【選択図】 図13
【解決手段】 エンジン自動停止が実行される可能性が大のときには、エンジン自動停止に先立ってエアミックスダンパ18が例えば冷房時には全開状態に設定され、また、送風量が減量され、これにより空調能力が蓄えられる。エンジン自動停止を実行している最中では、空調能力の低下に伴って送風量が増量される。また、空調能力が枯渇し始めると、送風量が減量補正される。この制御は、エンジンの自動停止制御が終了しても車両の走行状態が安定するまで継続される。
【選択図】 図13
Description
本発明は、車両用空調装置に関し、より詳しくは、エンジンの自動停止・始動制御に関連した空調制御に関するものである。
環境問題が注目されるなか、車両の燃料消費を低減する手法の一つとして、停車時のアイドリングのときにエンジンを自動停止させる技術が注目されている。この技術は、例えば信号などで停車したときに、エンジンの動作を停止させて燃料の消費を抑えるというものである。エンジンの自動停止に付随する問題点として車室内の空調がある。すなわちエンジンの自動停止と車室内の空調との両立の問題である。
特許文献1は、乗員が冷房を要求しているときに車室内温度が目標温度に対して所定の範囲内にある期間に制限してエンジン自動停止を実行することを提案している。この特許文献1の提案によれば、エンジンの自動停止が実行されたとしても空調システムが保有する残存した空調能力によって車室内の空調を行うことができるという利点がある他、空調システムの残存する空調能力が枯渇したときにはエンジンが始動されるため車室内の雰囲気の変化を抑えることができ、乗員の快適性を確保することができるという利点がある。
特開2000−179374号公報
しかしながら、車両が渋滞などに巻き込まれ、ゴーストップが反復的に行われる走行状態では、空調能力の低下に従って比較的早期に車室内温度が目標温度に対して所定の範囲内に維持することが困難になり、このため渋滞に巻き込まれて暫くするとエンジン自動停止が実行されなくなることが考えられる。
本発明の目的は、渋滞などに巻き込まれても、比較的長時間にわたって車室内の空調を確保しつつエンジンの自動停止制御を実行できる車両用空調装置を提供することにある。
上記の技術的課題は、本発明によれば、
エンジンにより駆動される補機により運ばれる熱媒体と熱交換を行うことにより車室内に送風する空調エアを加熱又は冷却する空調制御装置と、車両の停車時にエンジンを自動停止させるエンジン自動停止手段とを備え、前記エンジン自動停止手段によるエンジンの自動停止制御が、前記空調制御装置が所定の条件になったことを前提に実行される車両用空調装置であって、
前記エンジンの自動停止制御が実行されているときに、前記車両用空調装置が保有する空調能力に応じて車室内に供給する送風量を増大する風量増量制御手段を有することを特徴とする車両用空調装置を提供することにより達成される。
エンジンにより駆動される補機により運ばれる熱媒体と熱交換を行うことにより車室内に送風する空調エアを加熱又は冷却する空調制御装置と、車両の停車時にエンジンを自動停止させるエンジン自動停止手段とを備え、前記エンジン自動停止手段によるエンジンの自動停止制御が、前記空調制御装置が所定の条件になったことを前提に実行される車両用空調装置であって、
前記エンジンの自動停止制御が実行されているときに、前記車両用空調装置が保有する空調能力に応じて車室内に供給する送風量を増大する風量増量制御手段を有することを特徴とする車両用空調装置を提供することにより達成される。
すなわち、本発明によれば、エンジンの自動停止制御が実行されているときに、前記車両用空調装置が保有する空調能力に応じて車室内に供給する送風量を増大する風量増量制御手段によって、エンジン停止に伴う空調能力の低下を増量した送風量で補うことができるため乗員の快適性を確保しつつ、残存する空調能力が枯渇するまでエンジン停止時の空調を行うことできる。したがって車室内の快適性を確保しつつエンジン自動停止の期間を延長することができ、これによりエンジン自動停止による燃料消費を低減効果を高めることができる。
本発明の好ましい実施の形態によれば乗員が設定した目標温度と車室内温度との差分の絶対値が所定値以上となったときに送風量が減量される。これよれば、エンジン停止時に残存する空調能力が枯渇し始めて吹出口から送風エアの温度が目標値からかけ離れたときには送風量が減量されるため、目標値からかけ離れた温度の送風エアによる乗員の不快感を低減することができる。
エンジンの自動停止の際に、エアミックスダンパを制御することにより、冷房が要求されているときにはダクト内を通過するエアの全量を冷却用熱交換器を通過させ、暖房が要求されているときにはダクト内を通過するエアの全量を冷却用熱交換器を迂回させるようにしてある。これにより、空調システムの通常の自動制御によりエアミックスダンパが自動制御されて送風エアの温度が変化するのを防止することができる。
本発明の好ましい実施の形態では、エンジンの自動停止の際に、暖房時には外気と内気のうち温度の高い外気又は内気が前記ダクト内に導入され、冷房時には外気と内気のうち温度の低い外気又は内気が前記ダクト内に導入される。これにより、加熱用熱交換器又は冷却用熱交換器が加熱又は冷却のために使用する熱量を抑えることができるため、加熱用熱交換器又は冷却用熱交換器が保有する熱交換能力の蓄積又は消費を抑えることができる。
また、本発明の好ましい実施の形態では、エンジン自動停止制御の実行を予測し、近い将来エンジン自動停止制御の実行が予測できるときには、内気温と外気温とを比較してエアミックスダンパによりダクト内を通過するエアの全量を冷却用熱交換器を通過させる第1経路又はダクト内を通過するエアの全量を冷却用熱交換器を迂回させる第2経路の何れかに設定される。これにより、エンジン自動停止の制御を実行する前段階で、エンジン自動停止を実行している最中に使用可能な空調能力を蓄えることができるため、長時間に亘って車室内の快適性を維持しつつエンジン自動停止を継続できるだけでなく、エンジン自動停止の条件が成立した直後にエンジン自動停止を実行することができる。
エンジン自動停止を予測して、エンジン自動停止の制御を実行する前段階で択一的に設定された第1、第2経路は、エンジン自動停止制御を実行するとの予測が解除されるまで維持される。これによれば、エンジン自動停止に伴ってダクト内の経路が切換えられることに伴う送風エアの温度変化を抑えることができる。
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
図1は、車両用空調装置の概要を示す図である。同図において、車両用空調装置1は、空調エアを車室内に導くダクト2を有し、ダクト2の上流部には、外気を導入するための外気導入口3と、車室内のエアを導入するための内気導入口4とを有し、内外気切換用ダンパ5によって外気導入と内気導入との切換え及び外気と内気の導入割合を調整することができる。
ダクト2の下流側には、デフロスタ吹出用通路6、フット吹出用通路7などの各種の吹出通路が接続され、これらの通路6、7、・・はモード切換ダンパ8、9、・・によって開度が調整される。ダクト2には、その上流側に送風ファン10が配設され、この送風ファン10の駆動モータ11の回転数を制御することによりダクト2を通って各種の吹出口から車室内に供給する送風量を変化させるようになっている。
外気導入口3及び/又は内気導入口4を通じてダクト2内に導入された外気及び/又は内気は、冷却用熱交換器12及び加熱用熱交換器13によって調温される。冷却用熱交換器12は従来と同様にエバポレータで構成され、コンプレッサ14、コンデンサ15、レシーバー16を含む冷媒循環回路に組み込まれている。コンプレッサ14は図外の電磁クラッチによりエンジン17との連係が断続され、電磁クラッチを締結することによりエンジン17によって駆動される。
ダクト2の内部には、冷却用熱交換器12と加熱用熱交換器13との間にエアミックスダンパ18が介装されている。エアミックスダンパ18の開度は、加熱用熱交換器13に供給されるエンジン冷却水の量を調整するためのバルブ(図示せず)の開度に反映される。エアミックスダンパ18は、冷却用熱交換器12を通過した空調エアを加熱用熱交換器13に案内する割合を調整するものであり、エアミックスダンパ18の開度を制御することにより、加熱用熱交換器13を通過する空調エアの量と、これを迂回する空調エアの量との割合が調整され、これにより空調エアの温度が制御される。
空調装置1には各種のセンサが組み込まれ、この各種のセンサにより検出した信号に基づいた自動制御が可能である。例えば、外気導入口3には第1温度センサ20が設けられ、この第1温度センサ20によって外気の温度が検出される。また、内気導入口4には第2温度センサ21が設けられ、この第2温度センサ21によって内気の温度つまり車室内の温度が検出される。また、冷却用熱交換器12の下流近傍に第3温度センサ22が設けられ、この第3温度センサ22によって冷房用熱交換器つまりエバポレータ12の温度が検出される。また、ダクト2の下流部位には第4温度センサ23が設けられ、この第4温度センサ23によって調整後の空調エアつまり吹出口から吐出される送風エアの温度が検出される。
図2の参照符号25は空調操作部を示し、この空調操作部25は、インスツルメントパネル(図示せず)に配設されている。図示の空調操作部25は、乗員によって操作可能な各種のスイッチ26〜31を含んでおり、乗員は、操作部25の各種のスイッチ26〜31を使って、空調エアの吹出口(吹出モード)や風量、目標車室内温度などを設定することができる。
空調操作部25に含まれるスイッチ26〜31の概要を説明すると、空調(A/C)スイッチ26は、エンジン13とコンプレッサ14との間に介装された電磁クラッチ(図示せず)を断続するためのスイッチであり、A/Cスイッチ26を押し下げてONにすると、エンジン13とコンプレッサ14とが電磁クラッチにより連結されて車室内を冷房することができる。
空調ファンスイッチ27は、送風ファン10を駆動させるためのスイッチであり、この送風量の大小については、例えば空調ファンスイッチ27をダイヤル式にすることで多段又は無段に設定可能である。温度コントロールスイッチ28は、車室内の目標温度を設定するためのスイッチである。モード切換スイッチ29は、空調エアの各種の吹出口を設定するためのスイッチである。EC/ONスイッチ30は空調を優先するためのスイッチであり、このEC/ONスイッチ30を押し下げてON状態にすることによりエンジンの自動停止制御をキャンセルすることができる。
エコノミースイッチ31は、これを押し下げてON状態にすることにより、エバポレータ12の温度が5℃前後になったときにコンプレッサ14の動作をON/OFF(エンジン17との間の連係を断続)する制御が行われる。他方、エコノミースイッチ31をOFF状態にするとエバポレータ12の温度が0℃前後になったときにコンプレッサ14の動作をON/OFFして凍結を防止する制御が行われる。すなわち、エコノミースイッチ31を押し下げてON状態することにより冷房能力を低下させてエンジンに対する負荷を軽減し、これによりエンジン17の燃料消費を抑えることができる。
図2は、また、実施例のエンジンの自動停止・始動制御に関連した空調制御を実行するシステムの全体構成を示すブロック図である。図2の参照符号35はCPUやメモリなどで構成された制御部を示す。この制御部35には、上述した空調操作部25から各種の信号が入力される他に、前述した外気の温度を検出する外気温センサ20、内気温センサ21、エバポレータ温センサ22などの信号が入力される。また、これに加えて、車室内に入り込む日射量を検出する日射センサ36、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温センサ37等からの信号が入力される。
更に、制御部35には、エンジンの自動停止・始動制御を行うために、車両の車速Vを検出する車速センサ38、ナビゲーションシステムが受信した渋滞情報39、アクセルペダルの踏み込みを検出するアクセルスイッチ40、サイドブレーキ(駐車ブレーキ)が締結状態にあることを検出する駐車ブレーキスイッチ41等からの信号などが入力される。
制御部35からは、コンプレッサ14(より詳しくはエンジン17との間の連係を断続するための電磁クラッチ)、エンジンを始動するイグニッションスイッチ42などに制御信号が出力される。
空調制御は、エンジンの自動停止・始動制御との関係で次の制御が行われる。
(1)予測制御:近い将来エンジン17の自動停止が実行される(エンジン停止)と予測できるときには、空調システムが潜在的に保有する空調能力を高める制御が行われる。この制御の具体例の幾つかを列挙すると、冷房時であれば、空調エアの送風量を低下させる。外気温と内気温とを比較して、内気の温度が相対的に低いときには内気循環を設定し、外気の温度が相対的に低いときには外気導入を設定する。エコノミースイッチ31がON(エバポレータ温度が5℃前後になるとコンプレッサ14の動作を停止する)されているときには、コンプレッサ14の動作を停止する温度を0℃前後に変更する(エコノミースイッチ31の実質的なOFF)。この場合、0℃付近での連続的なコンプレッサ14の作動を所定時間に制限して、エバポレータ12の凍結を回避するのが好ましい。
(2)エンジンの自動停止制御実行の際の空調制御:エンジン17の停止に伴ってコンプレッサ14の作動が停止し、また、エンジン冷却水のエンジン17による加熱が行われなくなるが、エンジン17の停止時に空調システムが保有する空調能力(残存する空調能力)を使って車室内の快適性を確保する制御が行われる。この制御の具体例を幾つか列挙すると、エンジン17の自動停止に伴って経時的に低下する空調能力に応じて送風量を増加させる。エンジン17の自動停止時に残存する空調能力の大小に応じて送風量を増加する制御パターンを変える。この送風量の増大に伴い、エンジン17の自動停止時に、車室内温度Trと乗員が設定した目標温度Tsとの差分値の絶対値が大きくなると乗員に不快感を与えることから、この絶対値が大きくなったときに送風量を減少させる補正を加えることで、この不快感を緩和することができる。なお、車室内温度Trの代わりに、第4温度センサ23(図1)が検出した送風エアの温度であってもよく、この送風エアの温度と目標温度とを比較して上述した送風量の減量補正を行うようにしてもよい。
以下に、図3〜図8のフローチャートに基づいてエンジンの自動停止・始動制御に関連した空調制御を説明する。図3は、制御に必要な情報を取り込む手順を示す。同図に図示のフローチャートから分かるように、イグニッションスイッチがONされると、所定時間毎に、ステップS1〜S11の各ステップで、車速(V)、エンジン冷却水温(Tw)、EC(空調優先)ONスイッチ8のON/OFF信号、ブロアスイッチ5の送風量に関する信号、アクセルスイッチ17のON/OFF信号、サイドブレーキスイッチ18のON/OFF信号、A/Cスイッチ26のON/OFF信号、エコノミースイッチ31のON/OFF信号、内気温センサ21からの信号、外気温センサ20からの信号、エバポレータ温センサ22からの信号、エアミックスダンパ18の開度信号の読み込みが行われる。
エンジンの自動停止制御の実行は、図4のフローチャートから分かるように、次の条件が満足されていることにより許可される。(1)車速(V)が約0Km/h(ステップS20);(2)アクセルスイッチ17がOFFつまりアクセルペダルが踏み込まれていない(ステップS21);(3)サイドブレーキスイッチ18がONつまりサイドブレーキが締結されている(ステップS22);(4)エンジン冷却水温センサ14からの水温(Tw)信号によりエンジン冷却水温が所定温度以上であること(ステップS23);(5)EC(空調優先)ONスイッチ8がOFFつまり乗員がエンジンの自動停止制御を求めている(ステップS24)、の5つの条件であり、これらの条件が満たされたときには、ステップS25に進んでエンジン停止許可フラグFが「1」にセットされ、何れかの条件が満たされなくなったときにはステップS26に進んでエンジン停止許可フラグFが「0」にリセットされる。
図5は、現在の走行状態から近い将来エンジンの自動停止制御が実行されると予測できるか否かを判定するためのフローチャートである。図5のフローチャートを参照して、ステップS30で現在の車速Vが例えば15〜20Km/hというように低速の第1の所定値(Vo1)以上であるか否かの判定が行われる。今、車速Vが所定値よりも低速(V<Vo1)であれば、NOということでステップS31に進みエンジン停止予測フラグFaがセット状態(Fa=1)であるか否かの判定が行われる。今、エンジン停止予測フラグFaがリセット状態(Fa=0)であればステップS32に進んで第1のタイマT1をスタートさせ、車速Vの低速状態の累積カウント時間が所定時間(T1o)となったときには、近い将来エンジン自動停止の制御が実行される可能性が大であるとして、ステップS33からS34に進んでエンジン停止予測フラグFaがセット(Fa=1)され、次いで、ステップS35でタイマT1がリセットされる。
前述したステップS30で車速が第1の所定値(Vo1)以上であるときにはYESとして、ステップS36でタイマT1を一時停止し、次のステップS37で第2のタイマT2をスタートさせた後に、ステップS38で、第2のタイマT2が所定時間T2o以上であるか否かを判定し、第2のタイマT2が所定時間T2oが経過するまで現在の車速Vが第1の所定値(Vo1)以上であれば、ステップS39からステップS38を経てステップS40、S41、S42に進んで第1、第2のタイマT1、T2がリセットされると共にエンジン停止予測フラグFaがリセットされる(Fa=0)。
第2のタイマT2が所定時間T2oが経過するまでの間に、現在の車速Vが第1の所定値(Vo1)よりも低速になったときはステップS39からステップS43に進んで第2のタイマT2をリセットした後に前述したステップS32に進んで第1のタイマT1の累積カウント時間が所定時間(T1o)となったときには、近い将来エンジン自動停止の制御が実行される可能性が大であるとして、ステップS33を経てS34に進み、このステップS34でエンジン停止予測フラグFaがセット(Fa=1)される。
上記のエンジン停止予測フラグFaは、このフラグFaが「Fa=1」のときに、例えば渋滞などでのエンジン自動停止に伴う後述の特別の空調制御が実行されるものであるが、例えば車両が渋滞から脱したときには、エンジン停止予測フラグFaがリセット(Fa=0)されて、この特別の空調制御が行われることはない。
図6は、例えば渋滞から脱したような近い将来エンジン自動停止制御が実行される可能性が無いことを予測する高速走行フラグFbに関するフローチャートである。図6のフローチャートを参照して、ステップS50で現在の車速Vが例えば30Km/hというように比較的高速の第2の所定値(Vo2)以上であるか否かの判定が行われる。今、車速Vが第2の所定値以上の高速(V≧Vo2)であれば、YESということでステップS51に進み高速予測フラグFbがセット状態(Fb=1)であるか否かの判定が行われる。今、高速予測フラグFbがリセット状態(Fb=0)であればステップS52に進んで第3のタイマT3をスタートさせ、車速Vの高速状態の累積カウント時間が所定時間(T3o)となったときには、渋滞から脱して安定した高速状態になった(近い将来エンジン自動停止の制御が実行される可能性は無い)として、ステップS53からS54に進んで高速走行フラグFbがセット(Fb=1)され、次いで、ステップS55で第3タイマT3がリセットされる。
前述したステップS50で車速が第2の所定値(Vo2)よりも小さい(低速)であるときにはNOとして、ステップS56で第3タイマT3を一時停止し、次のステップS57で第4のタイマT4をスタートさせた後に、ステップS58で、第4のタイマT4が所定時間T4o以上であるか否かを判定し、第4のタイマT4が所定時間T4oが経過するまで、現在の車速Vが第2の所定値(Vo2)よりも小さい(低速)であれば、ステップS59からステップS58を経てステップS60、S61、S62に進んで第3、第4のタイマT3、T4がリセットされると共に高速フラグFbがリセットされる(Fb=0)。
第4のタイマT4が所定時間T4oが経過するまでの間に、現在の車速Vが第2の所定値(Vo2)以上の高速になったときはステップS59からステップS63に進んで第4のタイマT4をリセットした後に前述したステップS52に進んで第3のタイマT3の累積カウント時間が所定時間(T1o)となったときには、近い将来エンジン自動停止の制御が実行される可能性が無くなったとして、ステップS5を経てS54に進み、このステップS54で高速フラグFbがセット(Fb=1)される。
図7、図8はエンジン自動停止・始動制御に関連した空調制御の一例を示すフローチャートである。図7において先ずステップS70で空調ファンスイッチ27がON状態であるか否かの判定を行い、NOであれば、空調システムが利用されていないとして、ステップS71に進んでエンジン停止許可フラグFがセット状態(F=1)になっている否かの判定が行われ、エンジン停止許可フラグFがセットされ次第、ステップS72に進んでエンジンの自動停止制御が実行される(エンジン停止)。そして、次のステップS73では、空調ファンスイッチ27がON状態であるか否かの判定を行い、YES(空調ファンが動作)のときにはステップS74に進んでエンジン自動停止制御が終了されエンジンが始動される。他方、ステップS73でNOのときには、ステップS71に戻る。
前述したステップS70でYES又はステップS73でNOのとき、つまり暖房であれ冷房であれ、空調ファンスイッチ27がON状態で、空調エアが各種の吹出口から車室内に送風されているときには、ステップS75に進んで、空調制御に必要とされる情報、例えば設定温度(目標温度)Ts、第1〜第3の温度センサ20〜22から外気温、内気温、エバポレータ温、エンジン冷却水温度、風量、エアミックスダンパ18の開度などの読み込みが行われる。次いで、ステップS76でエンジン停止予測フラグFaがセット状態(Fa=1)にあるか否かの判定が行われる。
今、例えば車両が渋滞に巻き込まれてエンジン停止予測フラグFaが「1」であるときには、ステップS77に進んで送風ファン10の回転速度を下げる制御が行われ(送風量を少なくする)、次いでステップS78でエアコン(A/C)スイッチ26がON状態にあるか否かの判定が行われる。
今、車室内を冷房するためにエアコン(A/C)スイッチ26がON状態のときにはYESとして、ステップS79でエコノミースイッチ31がON状態にあるか否かの判定が行われYES(ON状態)であればステップS80に進んで、エコノミースイッチ31からのON信号を強制的に遮断してOFFと等価にする処理が行われ、これにより、エバポレータ12の温度が0℃前後になったときにコンプレッサ14の動作をON/OFFして凍結を防止する制御が行われる。このステップS80の処理が終了した後、又は、ステップS79でNOと判定されたときには、ステップS81に進んでエアミックスダンパ18を全開つまり冷却用熱交換器12をバイパスする通路をエアミックスダンパ18で閉じる制御が行われ、送風ファン10から送り込まれる空調エアはその全量が冷却用熱交換器12に導かれる。これにより、ダクト2を通る空調エアは冷却用熱交換器12によって冷却され、将来のエンジン自動停止に伴うコンプレッサ14の動作停止に備えて空調システムが蓄えるべき空調能力が高められることになる。
次いで、ステップS82で内気温と外気温とが比較され、外気温が内気温よりも低い(YES)と判断されたときにはときにはステップS83に進んで内外気切換用ダンパ5によって内気導入口4が閉じられ、他方、外気導入口3が開かれ、ダクト2には相対的に低温の外気が導入される(外気導入モード)。他方、ステップS82で内気温が外気温よりも低い(NO)と判断されたときにはステップS84に進んで内外気切換用ダンパ5によって外気導入口3が閉じられ、他方、内気導入口4が開かれてダクト2には相対的に低温の内気が導入される(内気導入モード)。これにより、将来のエンジン自動停止に伴うコンプレッサ14の動作停止に備えて空調システムが蓄えるべき空調能力が高められることになる。そして、次のステップS85でエンジン停止許可フラグFがセット状態(F=1)になっている否かの判定が行われる。
前述したステップS78でNOのとき、つまりエアコン(A/C)スイッチ26がOFFのときには、ステップS88に進んでエアミックスダンパ18を全閉つまり冷却用熱交換器12をエアミックスダンパ18で閉じる制御が行われ、送風ファン10から送り込まれる空調エアはその全量が冷却用熱交換器12を迂回する。これにより、加熱用熱交換器13を通過した空調エアは冷却用熱交換器12で冷やされることがないため、将来のエンジン自動停止に伴うコンプレッサ14の動作停止に備えて空調システムが蓄えるべき空調能力が高められることになる。
次いで、ステップS89で内気温と外気温とが比較され、内気温が外気温よりも高い(YES)と判断されたときにはときにはステップS90に進んで内外気切換用ダンパ5によって外気導入口3が閉じられ、他方、内気導入口3が開かれてダクト2には相対的に高温の内気が導入される(内気導入モード)。他方、ステップS89で外気温が内気温よりも高い(NO)と判断されたときにはステップS91に進んで内外気切換用ダンパ5によって内気導入口4が閉じられ、他方、外気導入口3が開かれてダクト2には相対的に高温の外気が導入される(外気導入モード)。これにより、将来のエンジン自動停止に伴うエンジン冷却水温の低下に備えて空調システムが蓄えるべき空調能力が高められることになる。そして、次のステップS92でエンジン停止許可フラグFがセット状態(F=1)になっている否かの判定が行われる。
ステップS85又はS92でエンジン停止許可フラグFがセット状態(F=1)にあるときいは、ステップS86、S87又はS93、S94に進んで、保有する冷房能力又は暖房能力に応じた風量制御パターンが設定される。保有する冷房能力又は暖房能力の大小は、例えば、エバポレータ温又は加熱用熱交換器13内のエンジン冷却水温によって判定され、例えば冷房能力又は暖房能力を例えば3段階の「大」、「中」又は「小」で規定したとき、或いは、図9、図10に示すように冷房能力又は暖房能力を連続的に無段で規定したときには、これに基づいて規定されている送風量を増加させる風量増量制御パターンが設定される。図11は、この風量増量制御パターンを例示するものである。同図において、エンジン停止時に保有する又は残存する空調能力が比較的大きいときには、図11で実線で示すように、エンジン自動停止から比較的長い時間が経過した後に送風量を増大させる制御が行われる。他方、エンジン停止時に保有する又は残存する空調能力が比較的小さいときには、図11で一点鎖線で示すように、エンジン自動停止から比較的短い時間が経過した後に送風量を増大させる制御が行われる。図11の波線は、エンジン停止時の空調能力が「中」のときの風量増量制御パターンを示す。
エンジン停止時の空調能力が比較的大きいときには、この空調能力が枯渇し始めるまでの時間が比較的長いことから、相対的長い時間エンジン停止時の風量を維持し続け、そして、空調能力が枯渇し始めたら、風量を増量して空調能力の低下分を風量で補うことでエンジン停止時の車室内雰囲気の変化を抑えることができる。エンジン停止時の空調能力が比較的小さいときには、この空調能力が枯渇し始めるまでの時間が比較的短いことから、相対的短い時間エンジン停止時の風量を維持し続け、そして、空調能力が枯渇し始めたら、風量を増量して空調能力の低下分を風量で補うことでエンジン停止時の車室内雰囲気の変化を抑えることができる。
上述した風量増量制御パターンを設定した後に、ステップS95でエンジン17の自動停止が実行され(エンジン停止)、次いで、ステップS96に進んで上限値タイマt1がスタートされ、次いでステップS97で車室内温度Trと目標温度Tsの差分の絶対値が所定値α以上であるか否かの判定が行われる。このステップS97でYESのときには車室内温度Trが目標温度Tsからかけ離れた状態にあるとして図12に例示の送風量を低下させる減量補正(ステップS98)が行われてステップS99以降のステップに進む。他方、ステップS97でNOのときには車室内温度Trが目標温度Tsに近い状態にあるとして、風量減量補正を行うことなく、ステップS99以降のステップに進む。
これにより、エンジン17を自動停止した後は、時間が経過するに従って空調能力が低下し、やがて枯渇し始めると車室内温度Trが目標温度Tsからかけ離れた状態になる。つまり、空調能力が枯渇し始めると車室内に供給される空調エアの温度が変化し始めることになるが、これにより乗員が不快感を感じ始めることになることから、この状態になったときには、空調能力の枯渇度合いに応じた送風量の減量補正を加えることで乗員が感じる不快感を緩和することができる。
次のステップS99では、エンジン停止許可フラグFがリセット状態になっていないかを判定し、NOであればエンジン停止許可フラグFのセット状態(F=1)が継続されているとして、ステップS100を経由させることにより、前述した上限値タイマt1が所定時間toになるまで上述した送風量の制御を実行した後に、ステップS101に進んでエンジン自動停止禁止フラグFcをセット(Fc=1)した後に、ステップS102でエンジン自動停止の制御が終了される(エンジン始動)。
他方、エンジンの自動停止からの経過時間が上限値to1を経過する前の段階で、エンジン停止許可フラグFがリセット状態になったときには、ステップS99からステップS102に進んで、エンジン自動停止禁止フラグFcをセットすることなく直ちにエンジンが始動される(Fc=0)ことから、ステップS103でNOということで、ステップS104に移行してエンジン停止許可フラグFのセット状態が維持されているか否かを判定し、YES(F=1)であればステップS105に進む。このステップS105で、エアコン(A/C)スイッチ26がON(冷房)であればステップS86に進み、エアコン(A/C)スイッチ26がOFF(暖房)であればステップS93に進んで前述した保有する空調能力つまり残存する空調能力に応じた風量増量パターンに従う風量増量制御が実行される。この風量増量制御は、ステップS83又はS84、ステップS90又はS91で設定された内気導入又は外気導入が維持された状態で行われるため、車室内への送風エアの急激な温度変化を抑えることができる。
ステップS1103でエンジン自動停止禁止フラグFcがセット状態(Fc=1)になっている(YES)と判定されたとき、又はステップS104でエンジン停止許可フラグFがリセット状態(F=0)になっている(NO)と判定されたときには、ステップS106に進んで高速フラグFbがセット状態(Fb=1)になったか否かの判定が行われ、YES(Fb=1)のときには、例えば車両が渋滞から脱出して走行状態が安定したとして、ステップS107に進んで前述したエンジン自動停止禁止フラグFcがリセット(Fc=0)される。したがって、車両の走行状態が安定するまでは、エンジン自動停止に伴って設定された内気導入や外気導入の設定状態がそのまま継続され、また、送風エアの減量補正などもそのまま継続される。これにより、エンジンが始動した直後に空調能力が復活していない状態のときに、空調システムの自動制御により、それまで設定されていた空調状態が変えられてしまうのを防止することができる。
叙上の空調制御及びエンジン自動停止・始動制御を行うことにより、次の効果を奏することができる。
(1)エンジン自動停止の可能性が大きい例えば渋滞時には、図13から理解できるように、エンジン自動停止に先立って、例えば冷房時には、エアミックス(A/M)ダンパ18を全開にすることにより空調システムが保有する空調能力を高める制御つまり空調能力を蓄える制御が行われるため、エンジン停止の際に長時間に亘って車室内の空調を行うことができ、乗員の快適性を長時間に亘って確保することができる。換言すれば、乗員の快適性を確保しつつエンジン停止時間を延長することができるため、エンジン自動停止による燃料消費の低減効果を高めることができる。
(1)エンジン自動停止の可能性が大きい例えば渋滞時には、図13から理解できるように、エンジン自動停止に先立って、例えば冷房時には、エアミックス(A/M)ダンパ18を全開にすることにより空調システムが保有する空調能力を高める制御つまり空調能力を蓄える制御が行われるため、エンジン停止の際に長時間に亘って車室内の空調を行うことができ、乗員の快適性を長時間に亘って確保することができる。換言すれば、乗員の快適性を確保しつつエンジン停止時間を延長することができるため、エンジン自動停止による燃料消費の低減効果を高めることができる。
(2)エンジン自動停止の前及びエンジン自動停止を実行しているときには、例えば冷房時に内気温が外気温よりも低いときには内気導入が設定され、内気温が外気温よりも高くなるまで、この状態で空調が行われるため、吹出口から吐出する空調エアの温度上昇を抑えることができる。ちなみに、空調制御時には、一般的に外気導入が自動的に設定されるが、この実施例によれば、強制的に内気導入に切り換えられ、そして、この内気導入は、空調能力の低下に伴って内気温が上昇するまで継続されるため、吹出口から吐出する空調エアの温度上昇を抑えることができる。
(3)エンジン自動停止を実行している最中には、図13からも分かるように、空調システムが保有する又は残存する空調能力に応じて送風量の増量制御が行われるため、車室内温度の変化を低減することができる。
(4)エンジン自動停止に伴って車室内温度と目標温度との差分値(絶対値)が大きくなったときには送風量を減少させる補正が行われるため、吹出口から出る空調エアにより乗員が感じる違和感(不快感)を低減することができる。
(5)エンジンの自動停止制御の実行を終了してエンジンを始動した直後は空調能力は大きく低下しているが、エンジン始動直後は、車両の走行状態が安定するまで、それまでの空調制御状態を維持して空調能力の復活を優先することから、早期に空調能力を高めることができる。したがって、短いサイクルでエンジンの自動停止が実行されたとしても、エンジン自動停止時の快適性を高いレベルで維持することができる。また、エンジン始動直後はそれまで空調制御状態が維持されることから、エンジン始動直後の空調エアの大きな変化を抑えることができる。
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明はこの実施例に限定されることなく、以下の変形例を包含する。
(1)エンジン自動停止の予測に基づいて、エンジン自動停止制御を実行する前段階で、風量の低下、内外気導入切換をしたが、エンジン自動停止の際に行うようにしてもよい。
(2)エコノミースイッチ31がONされているときに、コンプレッサ14をON/OFFする温度を5℃から0℃に変更してエンジン自動制御に先立って空調能力を蓄えるようにしてもよい。
(1)エンジン自動停止の予測に基づいて、エンジン自動停止制御を実行する前段階で、風量の低下、内外気導入切換をしたが、エンジン自動停止の際に行うようにしてもよい。
(2)エコノミースイッチ31がONされているときに、コンプレッサ14をON/OFFする温度を5℃から0℃に変更してエンジン自動制御に先立って空調能力を蓄えるようにしてもよい。
(3)エンジン自動停止の予測方法として、所定時間内にフットブレーキの踏み込みが頻繁に繰り返されたことを検出したときにエンジン停止予測フラグFaをセットするようにしてもよい。また、近時は、道路上に設置したビーコンやFM多重放送によって、走行中の車両のナビゲーション-システムに渋滞状況・交通規制などの情報を提供する道路交通情報通信システムが整備されつつあるが、この道路交通情報通信システムから供給される渋滞情報を受信して、この渋滞情報に基づいてエンジン停止予測フラグFaをセットするようにしてもよい。
1 空調装置
2 ダクト
3 外気導入口
4 内気導入口
5 内外気切換用ダンパ
10 送風ファン
12 冷却用熱交換器(エバポレータ)
13 加熱用熱交換器
17 エンジン
18 エアミックスダンパ
20 温度センサ(外気温)
21 温度センサ(内気温)
22 温度センサ(エバポレータ温度)
23 温度センサ(調整後の空調エア温度)
25 空調操作部
26 A/Cスイッチ
27 空調ファンスイッチ
28 温度コントロールスイッチ
29 モード切換スイッチ
30 EC(空調優先)ONスイッチ
31 エコノミースイッチ
35 制御部
2 ダクト
3 外気導入口
4 内気導入口
5 内外気切換用ダンパ
10 送風ファン
12 冷却用熱交換器(エバポレータ)
13 加熱用熱交換器
17 エンジン
18 エアミックスダンパ
20 温度センサ(外気温)
21 温度センサ(内気温)
22 温度センサ(エバポレータ温度)
23 温度センサ(調整後の空調エア温度)
25 空調操作部
26 A/Cスイッチ
27 空調ファンスイッチ
28 温度コントロールスイッチ
29 モード切換スイッチ
30 EC(空調優先)ONスイッチ
31 エコノミースイッチ
35 制御部
Claims (6)
- エンジンにより駆動される補機により運ばれる熱媒体と熱交換を行うことにより車室内に送風する空調エアを加熱又は冷却する空調制御装置と、車両の停車時にエンジンを自動停止させるエンジン自動停止手段とを備え、前記エンジン自動停止手段によるエンジンの自動停止制御が、前記空調制御装置が所定の条件になったことを前提に実行される車両用空調装置であって、
前記エンジンの自動停止制御が実行されているときに、前記車両用空調装置が保有する空調能力に応じて車室内に送風する空調エアの送風量を増大する風量増量制御手段を有することを特徴とする車両用空調装置。 - 前記車室内の温度を検出する内気温検出手段と、
前記空調制御装置が備える目標温度設定手段により設定された目標温度と前記内気温検出手段が検出した車室内温度との差分の絶対値が所定値以上となったときに前記空調エアの送風量を減量する風量減量制御手段を更に有する、請求項1に記載の車両用空調装置。 - 前記車両用空調装置がダクト内に配設されたエアミックスダンパを有し、該エアミックスダンパにより冷却用熱交換器を通過する第1経路と冷却用熱交換器を迂回する第2経路とが選択的に設定可能な車両用空調装置であって、前記エンジン自動停止の際に冷房が要求されているときには前記ダクト内を通過するエアの全量が前記冷却用熱交換器を通過させる前記第1経路を設定し、前記エンジン自動停止の際に暖房が要求されているときには前記ダクト内を通過するエアの全量が前記冷却用熱交換器を迂回させる前記第2経路を設定するダクト内経路設定手段を更に有する、請求項1又は2に記載の車両用空調装置。
- 外気の温度を検出する外気温検出手段と、
車室内温度を検出する車室内温度検出手段と、
前記ダクト内に導入するエアを外気と内気とに切換可能にする内外気切換手段と、
エンジン自動停止の際に、暖房時には外気と内気のうち温度が高い外気又は内気を前記ダクト内に導入し、冷房時には外気と内気のうち温度が低い外気又は内気を前記ダクト内に導入する導入エア設定手段を更に有する、請求項3に記載の車両用空調装置。 - エンジン自動停止制御の実行を予測する停止予測手段と、
該停止予測手段が近い将来エンジン自動停止制御を実行すると予測したときに、内気温と外気温とを比較して、前記エアミックスダンパにより前記第1経路又は前記第2経路に設定する内外気導入切換手段を更に有する、請求項3又は4に記載の車両用空調装置。 - エンジン自動停止制御の実行を予測する停止予測手段による近い将来エンジン自動停止制御を実行するとの予測が解除されるまで、前記エアミックスダンパにより設定された前記第1経路又は前記第2経路が継続される、請求項5に記載の車両用空調装置。
Priority Applications (1)
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