JP2008008215A

JP2008008215A - 内燃機関制御装置

Info

Publication number: JP2008008215A
Application number: JP2006180033A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Jinno; 国彦陣野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-06-29
Publication date: 2008-01-17
Also published as: US7826961B2; EP2032379A1; EP2032379B1; CN101479125A; DE602007006800D1; US20090198438A1; WO2008001198A1; CN101479125B

Abstract

【課題】暖房能力を維持しながらエコラン制御を行うとき、車両停止中にエンジンが始動されてしまうのを抑える。
【解決手段】エンジンＥＣＵでは、水温Ｔｗに基づいてエンジンの停止禁止を行なうときの閾値として、所定の暖房能力を確保できる閾値ラインＬ_Ｓ１と、この閾値ラインＬ_Ｓ１より高い温度の閾値ラインＬ_Ｓ２が設定されており、車両走行中は、閾値ラインＬ_Ｓ２を選択してエンジンの停止禁止／停止許可を設定することによりエンジンの蓄熱量を多くし、走行を停止したときに、閾値ラインＬ_Ｓ１を選択してエンジンの停止禁止／停止許可を設定する。これにより、所望の暖房能力を維持しながら、走行停止中にエンジンが始動されてしまうのを抑える。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンなどの内燃機関の駆動力によって走行すると共に、内燃機関の冷却液を熱源として車室内を空調する車両用空調装置を備えた車両に設けられて、内燃機関の始動、停止を制御する内燃機関制御装置に関する。

車両用空調装置では、冷凍サイクルを形成するエバポレータを用いて、空気を冷却すると共に、内燃機関として設けられているエンジンの冷却液（以下、エンジン冷却水とする）が循環されるヒータコアを用いて、空気を加熱することにより空調風を生成し、生成した空調風を車室内へ吹き出すことにより、車室内の空調を行う。

近年、予め設定されているエンジン停止条件が成立することによりエンジンを停止し、エンジン停止中に、エンジン始動条件（再始動条件）が成立することによりエンジンを始動させるアイドルストップ制御などのエコラン制御が行われる車両が普及している。これにより、例えば、走行停止中にエンジンを停止するアイドルストップを行ない、燃費の向上、エミッションの低減と共に、走行停止中の振動及び騒音の抑制を図るようにしている。

ところで、エアコンによる暖房運転を行っているときに、走行停止によってエンジンが停止されると、エンジン冷却水の水温が低下する。また、エアコンでは、エンジン冷却水の水温が低下することにより暖房能力も低下して、所望の空調状態（暖房状態）が得られなくなってしまう。

一般に、車両では、エンジン冷却水の水温に低下が生じるとエンジンを始動し、エンジン冷却水の水温を所定範囲に維持するようにしており、これにより、エンジン冷却水の水温低下に起因する暖房能力の低下を抑えることができる。このようなエンジン冷却水の水温に基づいたエンジンの駆動、停止は、水温が予め設定されている閾値を超えたか否かによって行われる。

しかし、走行停止中にエンジン冷却水の水温低下を抑制するためにエンジンが始動されると、燃費向上、エミッション低減の効果が低くなってしまう。また、近年の車両では、エンジンが駆動されることによる振動や騒音等の発生が抑えられているが、走行停止中では、少なからず振動や騒音が感じられてしまい、特に、水温の変化によってエンジンの駆動、停止が繰り返されることにより振動や騒音の変化が不快感を生じさせてしまうことがある。

ここから、特許文献１の提案では、冷却水の水温が低下したときにエンジンの再始動を行うときの閾値と、エンジンが始動されることにより上昇された水温に基づいてエンジンの再始動を行う時の閾値との間に、水温のハンチングよりも大きいヒステリシス域を設けるように提案している。

しかしながら、水温に対する閾値にヒシテリシスを設けた場合であっても、エアコンの暖房能力を維持するためには、水温が低下したときにエンジンを始動する必要があり、暖房能力が維持されるようにヒシテリシスを設けた場合、エンジンの始動時間が長くなってしまうという問題がある。
特開２００２−２１１２３８号公報

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、アイドルストップなどの内燃機関の停止制御を行うときに、車両用空調装置の暖房能力を維持しながら、車両の走行停止中の内燃機関の始動を抑えることができる内燃機関制御装置を提案することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、内燃機関の駆動力によって走行可能であると共に、内燃機関の冷却液によって車室内を暖房する車両用空調装置を備える車両に設けられて、停止条件が成立することにより内燃機関の駆動を停止すると共に、始動条件が成立することにより駆動停止中の内燃機関を始動する内燃機関制御装置であって、前記内燃機関の冷却液の液温を検出する液温検出手段と、前記車両用空調装置が暖房運転中であるときに前記液温検出手段によって検出される前記液温が予め設定された閾値以下となったときに、内燃機関の駆動停止を禁止する駆動停止禁止手段と、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記駆動停止禁止手段が適用する前記閾値として、第１の閾値を選択すると共に、前記走行状態検出手段によって前記車両の走行中を検出しているときに、前記第１の閾値より高い第２の閾値を選択する選択手段と、を含むことを特徴とする。

この発明によれば、車両用空調装置が暖房中に、車両が停止すると、冷却液の液温が第１の閾値より下がることにより、内燃機関の駆動停止を禁止して、所望の暖房能力が得られるようにしている。

また、車両用空調装置の暖房運転中に、走行状態検出手段によって車両が走行中であることが検出されると、冷却液の液温が、第１の閾値よりも高い温度の第２の閾値よりも低くなると内燃機関の駆動停止を禁止する。

これにより、車両走行中の冷却液の液温が高く維持され冷却液の蓄熱量が多くなり、走行が停止して内燃機関を停止したときに、冷却液の液温が第１の閾値に低下するまでの時間が長くなる。

従って、冷却液の液温が低下することにより走行停止中に内燃機関が駆動されるのを抑えることができる。

また、請求項２に係る発明は、前記走行状態検出手段として、車速を検出する車速検出手段、ブレーキ操作による前記車両の制動を検出する制動検出手段ないし、前記車両のアクセル操作に基づくパラメータを検出するアクセル操作検出手段の何れか少なくとも一つを含み、前記車速検出手段、前記制動検出手段ないしアクセル操作検出手段の何れかによって前記車両が走行中であるか否かを検出する、ことを特徴とする。

この発明によれば、車速検出手段により検出する車速、制動検出手段によって検出されるブレーキ操作、アクセル操作検出手段によって検出されるアクセル操作に応じたパラメータの何れか少なくとも一つによって、車両が走行中であるか否かを検出する。

これにより、車両が走行中であるかを簡単にかつ的確に検出することができる。なお、制動検出手段は、ブレーキペダルの操作及びパーキングブレーキの操作を検出するものであれば良く、また、アクセル操作検出手段は、アクセルペダルが踏み込まれているか否か、アクセルペダルの踏み込み量を検出するものであっても良く、アクセルペダルの操作に応じて開閉されるスロットルバルブの開度等を検出するものであっても良い。

また、このような本発明では、車両用空調装置が暖房中であるか否かは、車両用空調装置が設定温度と環境条件に基づいて設定される目標吹出し温度を用いても良く、また、設定温度に対する室温、外気温などの暖房負荷となる環境状態から判断するものであっても良い。

以上説明したように本発明によれば、車両用空調装置の暖房運転中は、車両が走行状態であると、走行停止中で選択される第１の閾値より高い第２の閾値を選択して、内燃機関が駆動されやすくして、内燃機関の蓄熱量が多くなるようにしている。これにより、車両が走行停止したときに、車両用空調装置の暖房能力の低下と、内燃機関の始動を抑えることができるという優れた効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図２には、本実施の形態に車両用空調装置として適用するエアコン１０の概略構成を示している。

エアコン１０は、コンプレッサ１２、コンデンサ１４、エキスパンションバルブ１６及びエバポレータ１８によって、冷媒を循環する冷凍サイクルが形成されており、コンプレッサ１２が回転駆動されることにより圧縮された冷媒が、液化されてエバポレータ１８へ供給されることにより、エバポレータ１８で冷媒が気化する。このときに、エアコン１０では、エバポレータ１８を通過する空気と冷媒との間で熱交換が行なわれて、エバポレータ１８を通過する空気が冷却される。

このエアコン１０は、空調ダクト２０を備えており、この空調ダクト２０内にエバポレータ１８が配設されている。また、空調ダクト２０には、一端側に空気取入口２２が形成され、他端側に空気吹出し口２４が形成されている。

エアコン１０では、空気取入口２２として、図示しない車室内に向けて開口された、車室内の空気を導入可能とする空気取入口２２Ａと、車外に連通されて、外気を導入可能とする空気取入口２２Ｂとが形成されている。また、空調ダクト２０には、空気取入口２２Ａ、２２Ｂを開閉するモード切換ダンパ２６及びブロワファン２８が設けられている。

エアコン１０では、車室内の空気を空調風として吹き出す内気循環モードと、外気を空調風として吹き出す外気導入モードが選択可能となっており、内気循環モードが選択されると、モード切換ダンパ２６によって空気取入口２２Ｂが閉塞されると共に、空気取入口２２Ａが開放され、外気導入モードが選択されると、モード切換ダンパ２６によって空気取入口２２Ａが閉塞されると共に空気取入口２２Ｂが開放される。

これにより、ブロワファン２８が作動することにより、空気取入口２２Ａ又は空気取入口２２Ｂから、内気又は外気が吸引されてエバポレータ１８へ送り込まれる。

空気吹出し口２４としては、車両のウインドシールドガラスなどへ向けて開口されたセンタデフロスタ吹出し口、サイドデフロスタ吹出し口などのデフロスタ吹出し口２４Ａ、車室内の乗員へ向けて開口されたセンタレジスタ吹出し口サイドレジスタ吹出し口などのレジスタ吹出し口２４Ｂ及び、前席及び後席の乗員の足もとへ向けて開口された足もと吹出し口２４Ｃが含まれている。

また、空調ダクト２０には、切換ダンパ３０が設けられており、この切換ダンパ３０によってデフロスタ吹出し口２４Ａ、レジスタ吹出し口２４Ｂ及び足元吹出し口２４Ｃが選択的に開閉される。

エアコン１０では、空調風の吹出しモードとして、デフロスタ吹出し口２４Ａから空調風を吹き出すDEFモード、レジスタ吹出し口２４Ｂから空調風を吹き出すFACEモード、足元吹出し口２４Ｃから空調風を吹き出すFOOTモード、デフロスタ吹出し口２４Ａと足元吹出し口２４Ｃから空調風を吹き出すDEF／FOOTモード及び、レジスタ吹出し口２４Ｂと足元吹出し口２４Ｃから空調風を吹き出すBI−LEVELモードが選択可能となっており、エアコン１０では、選択された空調風の吹出しモードに応じて切換ダンパ３０が作動して、デフロスタ吹出し口２４Ａ、レジスタ吹出し口２４Ｂないし足元吹出し口２４Ｃを選択的に開閉するようにしている。

また、エアコン１０には、空調ダクト２０内にヒータコア３２及びエアミックスダンパ３４が設けられており、エバポレータ１８を通過した空気が、エアミックスダンパ３４によってヒータコア３２を通過する空気と、ヒータコア３２をバイパスする空気に分けられ、ヒータコア３２の下流側で、ヒータコア３２を通過した空気と、ヒータコア３２をバイパスした空気が混合される。

これにより、エアコン１０では、所定温度の空調風が生成されるようにしており、エアミックダンパ３４の開度を制御することにより、車室内を設定温度とするための目標吹出し温度の空調風が得られるようにしている。

一方、エアコン１０が設けられる車両には、走行用の駆動源として内燃機関であるエンジン３６が設けられている。このエンジン３６は、図示しないシリンダブロックおよびシリンダヘッド内にエンジン冷却液（以下、冷却水とする）の循環路となるウォータジャケットが形成された一般的構成の水冷式内燃機関となっている。

エンジン３６は、図示しないエンジンラジエータとの間で冷却液（以下、エンジン冷却水とする）の循環が行われるようになっており、これにより、エンジン３６が駆動中であっても、発熱による温度上昇が抑えられている。なお、本実施の形態に適用される車両は、走行用の駆動源としてエンジン３６などの内燃機関を備えたものであれば良く、また、エンジン３６に加えて電気モータの駆動によって走行可能な所謂ハイブリッド車であっても良い。

ヒータコア３２とエンジン３６の間には、エンジン冷却水が循環される冷却水回路３８が形成されており、ヒータコア３２とエンジン３６との間では、ウォータポンプ４０の回転駆動によってエンジン冷却水が循環され、エアコン１０では、ヒータコア３２に循環されるエンジン冷却水によって空調風の加熱を行うようになっている。

図３に示されるように、エアコン１０には、作動を制御するエアコンＥＣＵ４２が設けられている。このエアコンＥＣＵ４２には、ブロワファン２８を駆動するブロワモータ４４、モード切換ダンパ２６、切換ダンパ３０及びエアミックスダンパ３４を作動するアクチュエータ４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃが接続されている。

なお、コンプレッサ１２の駆動源としては、専用の電気モータ（コンプレッサモータ）を用いるものであっても良く、エンジン３６などの走行用の駆動源又は他の補機と共用する駆動源を用いるものであっても良い。コンプレッサモータを用いるときには、このコンプレッサモータをエアコンＥＣＵ４２に接続し、エアコンＥＣＵ４２が、コンプレッサモータの駆動（運転／停止）及び回転数を制御するものであれば良く、エンジン３６又は他の補記と共用の駆動源を用いるときには、コンプレッサ１２と該当駆動源とを断続する電磁クラッチ等を設け、この電磁クラッチをエアコンＥＣＵ４２に接続し、エアコンＥＣＵ４２が電磁クラッチのオン／オフを制御することにより、コンプレッサ１２のオン／オフを制御するものであれば良い（何れも図示省略）。

エアコンＥＣＵ４２には、車室内の温度を検知する室温センサ４８、外気温度を検知する外気温センサ５０、日射量を検出する日射センサ５２、エバポレータ１８を通過した空気の温度を検知するエバポレータ後温度センサ５４等が接続されている。

エアコンＥＣＵ４２では、図示しない操作パネルのスイッチ操作によって運転モード設定温度等の運転条件が設定されると、室温、外気温、日射量などの環境条件と運転条件に基づいて、ブロワモータ４４、アクチュエータ４６Ａ〜４６Ｃ等の作動を制御して、車室内を設定温度とするように空調運転を行う。

例えば、エアコンＥＣＵ４２では、オートモードでの空調運転が選択されると、そのときの設定温度Ｔ_ＳＥＴと、環境条件などに基づいて目標吹出し温度Ｔ_ＡＯを演算し、この目標吹出し温度Ｔ_ＡＯに基づいてブロワ風量、エアミックスダンパ３４の開度、吹出しモード等を設定して、これらの設定に基づいてブロワモータ４４、アクチュエータ４６Ａ〜４６Ｃを作動する。

ここで、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯは、一般に、設定温度Ｔ_ＳＥＴ、室温Ｔｒ、外気温Ｔｏ、日射量ＳＴから得られる。

Ｔ_ＡＯ＝Ｋ_１・Ｔ_ＳＥＴ−Ｋ_２・Ｔｏ−Ｋ_３・Ｔｒ−Ｋ_４・ＳＴ＋Ｃ
（ただし、Ｋ_１、Ｋ_２、Ｋ_３、Ｋ_４及びＣは、予め設定している定数）
また、ブロワ風量は、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯから設定することができる。例えば、設定温度Ｔ_ＳＥＴ又は予め設定している温度（基準温度）と目標吹出し温度Ｔ_ＡＯを比較し、基準温度と目標吹出し温度Ｔ_ＡＯとの差が小さければ、ブロワ風量を低く設定し、基準温度と目標吹出し温度Ｔ_ＡＯの差が大きくなるにつれてブロワ風量が増加するように設定し、設定した風量に基づいてブロワモータ４４の駆動電圧を設定する。

また、エアコン１０では、ヒータコア３２を通過した空気とヒータコア３２をバイパスした空気を混合することにより目標吹出し温度Ｔ_ＡＯとなる空調風が得られるようにしており、このときのエアミックスダンパ３４の開度は、全風量に対するヒータコア３２を通過する空気の風量の比となり、これを混合比ｒとすると、混合比ｒは、エバポレータ１８を通過した空気の温度（エバポレータ後温度Ｔｅ）と、ヒータコア３２を通過した空気の温度（ヒータコア後温度Ｔｈ）から、
ｒ＝（Ｔ_ＡＯ−Ｔｅ）／（Ｔｈ−Ｔｅ）
として演算することができる。

エバポレータ後温度Ｔｅは、エバポレータ後温度センサ５４によって検出することができる。また、ヒータコア後温度Ｔｈは、ヒータコア３２の下流側に温度センサ（ヒータコア後温度センサ）を設けて検出することができ、また、冷却水の水温Ｔｗ、冷却水の流量及びヒータコア３６の温度効率から演算することができる。ヒータコア後温度Ｔｈを冷却水の水温Ｔｗから求めるときには、エアコンＥＣＵ４２に水温センサ５６を接続する。また、冷却水の流量は、ウォータポンプ４０の回転数によって定まり、ヒータコア３２の温度効率は、ヒータコア３２ごとにエンジン冷却水の流量に対する温度効率として求めておくことができる。

これにより、エアコンＥＣＵ４２は、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯ、エバポレータ後温度Ｔｅ及び水温Ｔｗから混合比ｒを算出する。また、この混合比ｒからエアミックスダンパ３４の開度Ｓが定まり、この開度Ｓが得られるようにアクチュエータ４６Ｃを作動するものであれば良い。なお、このようなエアコン１０の作動は公知の一般的構成を適用することができる。

ところで、車両には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって形成されたマイクロコンピュータを含んで形成されて、エンジン３６（図２参照）の作動を制御するエンジンＥＣＵ６０が設けられている。このエンジンＥＣＵ６０では、車両が走行停止状態となったときなど予め設定されているエンジン停止条件が成立することによりエンジン３６を停止すると共に、エンジン３６の停止中に、エンジン再始動条件が成立することによりエンジン３６を再始動する。このようなエンジンＥＣＵ６０での処理は。燃費向上、騒音や振動の抑制、エミッション抑制等を図るアイドルストップ制御などの所謂エコラン制御を行う一般的構成を適用することができる。

図２に示されるエンジン３６は、シリンダヘッド及びシリンダブロックを備え、シリンダヘッド、シリンダブロック及びシリンダブロック内に配設されたピストンによって区画された燃焼室が形成された一般的構成となっている。また、このエンジン３６のシリンダヘッドには、給気バルブによって開閉される給気ポート及び、排気バルブによって開閉される排気ポートが形成されている（何れも図示省略）。

エンジン３６では、給気バルブが開かれることにより、スロットルバルブ、サージタンク及び給気ポートを介して燃焼室に給気され、また、排気バルブが開かれることにより燃焼室から排気ポートから排気され、さらに、排気浄化触媒を介して外部に排出される。また、燃焼室には、デリバリパイプを介して供給される高圧燃料が燃料噴射弁から噴射されて混合気が生成され、この混合気が点火プラグによって点火されて燃焼される。この混合気の燃焼によってピストンが往復運動される。

エンジン３６では、このピストンの往復運動がコンロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換され、トルクコンバータや変速機を介して車輪に伝達されることにより、車輪が回転駆動される。また、車両では、このエンジン３６の駆動力によってモータジェネレータや各種の補機が駆動される一般的構成となっている。

図３に示されるように、エンジンＥＣＵ６０には、モータジェネレータ６２が接続しており、エンジン３６によって駆動されるモータジェネレータ６２によって発電された電力は、インバータ６４を介してバッテリ６６に充電される。また、バッテリ６６に充電された電力がインバータ６４を介してモータジェネレータ６２へ供給されることにより、モータジェネレータ６２の回転駆動がなされる。このときのモータジェネレータ６２の駆動制御は、インバータ６４の位相制御によって行われる。

なお、本実施の形態では、一例として、エンジン３６の駆動力とモータジェネレータ６２の駆動力によって走行可能な所謂ハイブリッド車としており、コンプレッサ１２、ウォータポンプ４０を含む各補機が、エンジン３６ないしモータジェネレータ６２の駆動力によって駆動される。

エンジンＥＣＵ６０には、イグニッションスイッチ６８、点火プラグ７０、燃料噴射弁７２、デリバリパイプ内の燃料圧力を検出する燃圧センサ７４、スロットルバルブを開閉駆動するスロットルモータ７６、スロットルバルブの開度を検出するスロットル開度センサ７８、ブレーキペダルの踏み込みの有無及びパーキングブレーキの操作を検出するブレーキスイッチ８０、アクセルペダルの踏み込みの有無を検出するアイドルスイッチ８２、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルポジションセンサ８４、クランクシャフトの回転数などからエンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ８６、車速を検出する車速センサ８８、吸入空気量を検出するエアフロメータ９０、エンジン冷却水の水温を検出する水温センサ９２、排気の空燃比を検出する空燃比センサ９４等が接続され、また、エンジンＥＣＵ６０では、モータジェネレータ６２の回転数、バッテリ６６の充放電量の検出を行うようになっている。

エンジンＥＣＵ６０は、これらのセンサ等による検出結果に基づいて、スロットルモータ７６を駆動してスロットルバルブの開度を調整する。また、エンジンＥＣＵ６０では、燃料噴射弁７２からの燃料噴射量を調整して、給気行程時に燃焼室に燃料を噴射することにより均質燃焼を実行し、圧縮行程末期に燃焼室内に燃料を噴射することにより成層燃焼を実行する。

一方、エンジンＥＣＵ６０では、予めエンジン３６を停止するエンジン停止条件及び、停止されているエンジン３６を再始動するエンジン再始動条件が設定されて記憶されており、エンジンＥＣＵ６０は、エンジン停止条件が成立すると、燃焼噴射弁７２からの燃料の噴射を停止し、エンジン３６の駆動を停止する。また、エンジンＥＣＵ６０は、エンジン３６を停止している状態で、エンジン再始動条件が成立すると、ジェネレータモータ６２を駆動して、エンジン３６の再始動を行う。これと共に、エンジンＥＣＵ６０では、エンジン３６の点火時期制御などの各種の処理制御を実行してエンジン３６を駆動する。

このエンジンＥＣＵ６０に記憶されているエンジン停止条件及びエンジン再始動条件には、エンジン冷却水の水温Ｔｗが含まれており、エンジンＥＣＵ６０では、冷却水の水温Ｔｗが所定温度を超えることにより、エンジン３６の停止を可能とし、また、水温Ｔｗが所定温度に満たないときには、エンジン３６の再始動が行われるように設定する。

一方、エアコン１０では、エンジン冷却水を用いて空調風の加熱を行っており、エンジン冷却水の水温Ｔｗが低下すると、エアコン１０の暖房能力も低下する。このようなエアコン１０が暖房運転を行っているか否かは、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯから判断することができ、また、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯが高いほどエアコン１０に要求される暖房能力が大きくなる。なお、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯは、外気温Ｔｏ、室温Ｔｒ及び日射量ＳＴに基づいて演算されることから、エアコン１０に要求される暖房能力は、外気温Ｔｏ、室温Ｔｒないし日射量ＳＴから判断することも可能である。

すなわち、エアコン１０に要求される暖房能力は、外気温Ｔｏ、室温Ｔｒが低いほど高く、日射量ＳＴが少ないほど高くなり、エアコン１０の暖房能力に対する水温Ｔｗは、外気温Ｔｏが低いとき、室温Ｔｒが低いとき、日射量ＳＴが少ないときに高いことが好ましい。

ここから、エンジンＥＣＵ６０は、エアコン１０の暖房能力を含めて、エンジン冷却水の水温Ｔｗに応じたエンジン３６の停止、再始動を制御するようにしている。

図１に示されるように、エンジンＥＣＵ６０では、エアコン１０の目標吹出し温度Ｔ_ＡＯが基準温度Ｔｓ未満（Ｔ_ＡＯ＜Ｔｓ）であるときには、エアコン１０の空調能力に基づいたエンジン３６の停止を許可する（エンジン停止許可領域）。また、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯが基準温度Ｔｓ以上であるとき（Ｔ_ＡＯ≧Ｔｓ）には、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯに対する水温Ｔｗに基づいてエンジン３６の駆動停止を禁止する。

このエンジン３６の駆動停止禁止と、エンジン３６の駆動停止を許可するエンジン停止許可領域の境界となる閾値として、エンジンＥＣＵ６０には、閾値ラインＬ_Ｓが設定されている。また、この閾値ラインＬ_Ｓとしては、第１の閾値とする閾値ラインＬ_Ｓ１と第２の閾値とする閾値ラインＬ_Ｓ２が設定されている。

閾値ラインＬ_Ｓ２は、閾値ラインＬ_Ｓ１よりも水温Ｔｗの温度が高くなっており、閾値ラインＬ_Ｓ１が、エンジン停止許可領域と第１のエンジン停止禁止領域の境界となっており、閾値ラインＬ_Ｓ２が、エンジン停止許可領域と第２のエンジン停止禁止領域の境界となっており、これにより、第１のエンジン停止禁止領域が第２のエンジン停止禁止領域に含まれている。

また、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯが高いときには、暖房負荷が大きく、エンジン冷却水の水温Ｔｗが高いことが好ましく、ここから、閾値ラインＬ_Ｓ１では、温度Ｔ_１を水温Ｔｗの下限とし、温度Ｔ_２を水温Ｔｗの上限として、温度Ｔ_１から温度Ｔ_２の範囲で、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯに応じて水温Ｔｗの閾値が上昇するように設定されており、エアコン１０では、エンジン冷却水の水温Ｔｗが閾値ラインＬ_Ｓ１を超えていることにより、必要な暖房能力が確保されるようになっている。

また、閾値ラインＬ_Ｓ２では、温度Ｔ_３（Ｔ_１＜Ｔ_３）を水温Ｔｗの下限とし、温度Ｔ_４（Ｔ_２＜Ｔ_４）を水温Ｔｗの上限として、温度Ｔ_３から温度Ｔ_４の範囲で、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯに応じて水温Ｔｗの閾値が上昇するように設定されている。

これにより、エンジンＥＣＵ６０では、エアコン１０の目標吹出し温度Ｔ_ＡＯが基準温度Ｔｓを超えていると、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯに対する水温Ｔｗが閾値ラインＬ_Ｓ１又は閾値ラインＬ_Ｓ２を超えているときには、エンジン３６を停止可能とするが、水温Ｔｗが閾値ラインＬ_Ｓ１又は閾値ラインＬ_Ｓ２よりも下がると、エンジン３６を始動する。

エンジンＥＣＵ６０では、通常、閾値ラインＬ_Ｓ１に基づいて、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯに対する水温Ｔｗから、エンジン３６の停止を許可するか、エンジン３６の停止を禁止するかを設定するようにしている。なお、閾値ラインＬ_Ｓ１、Ｌ_Ｓ２としては、エンジン３６の停止を許可するときと禁止するときの間に所定の温度幅（ヒシテリシス）を持たせることが好ましく、これにより、頻繁にエンジン３６の停止禁止と停止許可が繰り返されてしまうのを防止することができる。

一方、エンジン３６が停止しているときに、エンジン冷却水がヒータコア３２ン循環されて、空調風の加熱が行われることにより、エンジン冷却水の水温Ｔｗが低下する。これにより、例えば、車両が走行を停止しているときに、水温Ｔｗが下がると、エンジン３６が再始動される。

ここから、本実施の形態では、エアコン１０が暖房運転を行っているときの走行中に閾値ラインＬ_Ｓとして閾値ラインＬ_Ｓ２が選択される。これにより、エンジンＥＣＵ６０では、エアコン１０の暖房運転中に、車両が走行状態であれば、エンジン３６が始動され易くし、エンジン冷却水の水温Ｔｗが高く保たれるようにして、エンジン３６に蓄積される熱量が大きくなるようにしている。

このように構成されているエンジンＥＣＵ６０では、イグニッションスイッチ６８がオンされて車両が走行可能状態となると、図示しないアクセルペダルないしブレーキペダル等の操作に応じて、エンジン３６ないしモータジェネレータ６２を駆動する。これにより、車両がエンジン３６ないしモータジェネレータ６２の駆動力によって走行する。

一方、エアコン１０では、図示しない操作パネル上で設定温度Ｔ_ＳＥＴ、運転条件等が設定されて、空調運転が指示されることにより、設定温度Ｔ_ＳＥＴと、環境条件に基づいて、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯ、エアミックスダンパ３４の開度Ｓ、ブロワ風量を設定すると、これらの設定及び運転条件に基づいて、ブロワモータ４４及びアクチュエータ４６Ａ〜４６Ｃを作動して、車室内が設定温度Ｔ_ＳＥＴとなるように空調運転を行う。

ところで、エンジンＥＣＵ６０では、車両の運転操作状態、走行状態を検出し、予め設定されているエンジン停止条件が成立することによりエンジン３６の駆動を停止し、また、エンジン３６の駆動を停止しているときに、エンジン始動条件が成立することにより、停止しているエンジン３６を再始動するエコラン制御を行う。

図４には、このときのエンジン停止／再始動制御の概略を示している。なお、このフローチャートは、イグニッションスイッチ６８がオンされることにより実行され、イグニッションスイッチ６８がオフされることにより終了する。また、基本的なエンジン停止条件及びエンジン再始動条件は、公知の条件を適用することができ、ここでは詳細な説明を省略する。

このフローチャートでは、イグニッションスイッチ６８がオンされると、エンジン３６が駆動停止状態から実行され、最初のステップ１００では、各種のセンサ等によって検出される運転操作状態及び車両の走行状態を読み込み、次にステップ１０２では、エンジン再始動条件（エンジン始動条件）が成立したか否かを確認する。

ここで、エンジン３６の再始動条件が成立していると、ステップ１０２で行程判定されてステップ１０４へ移行し、エンジン３６を始動（再始動）する。これにより、車両は、エンジン３６の駆動力による走行が可能となる。

この後、ステップ１０６では、運転操作状態及び走行状態を読み込み、ステップ１０８では、駆動されているエンジン３６を停止するエンジン停止条件が成立したか否かを確認する。

ここで、例えば、エンジン冷却水の水温Ｔｗが所定の範囲内であるときに、車両の走行が停止するなどして、エンジン停止条件が成立すると、ステップ１０６で肯定判定されることによりステップ１１０へ移行すると、エンジン３６を停止する。

このように、エンジンＥＣＵ６０では、エンジン停止条件が成立することによりエンジン３６の駆動を停止し、エンジン再始動条件が成立することにより、停止中のエンジン３６を再始動する。これにより、エンジン３６が間欠的に駆動され、燃費向上、エミッションの抑制等が図られるようにしている。

一方、エンジンＥＣＵ６０では、エアコン１０が暖房運転しているときには、所定の暖房能力が確保される水温Ｔｗとなるように、エンジン３６の停止を抑えるようにしており、ここから、エンジン停止状態で、エンジン再始動条件が成立していないときには、ステップ１０２で否定判定してステップ１１２へ移行し、フラグＦを確認している。

また、エンジン３６が駆動されている状態で、エンジン停止条件が成立してステップ１０８で肯定判定されると、エンジン３６の停止（ステップ１１０）に先立って、フラグＦを確認している。

本実施の形態では、エアコン１０の運転中のエンジン冷却水の水温Ｔｗに基づいたエンジン３６の停止禁止の設定にフラグＦを用いており、フラグＦがセットされる（Ｆ＝１）ことにより、エンジン３６の停止を禁止する。

これにより、図４のフローチャートでは、フラグＦがセットされていることにより、ステップ１１２で肯定判定されてステップ１０４へ移行し、停止中のエンジン３６が再始動され、また、エンジン停止条件が成立したときに、フラグＦがセットされていることによりステップ１１４で肯定判定されて、エンジン３６の駆動が継続されるようにしている。

ここで、図５には、エンジン停止禁止設定の概略を示している。このフローチャートは、イグニッションスイッチ６８がオンされることにより実行され、オフされることにより終了し、最初のステップ１２０では、エアコン１０が運転中であるか否かを確認する。

このときに、エアコン１０が運転を停止しているとステップ１２０で否定判定されてステップ１２２へ移行し、フラグＦをリセット（Ｆ＝０）する。

また、エアコン１０が運転中であるとステップ１２０で肯定判定されてステップ１２４へ移行摺る。このステップ１２４では、エアコンＥＣＵ４２で演算される目標吹出し温度Ｔ_ＡＯを読み込み、次のステップ１２６では、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯが基準温度Ｔｓ以上であるか否かを確認する。

このときに、エアコン１０による冷房運転を行うなどして、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯが基準温度Ｔｓに満たないときには、ステップ１２６で否定判定してステップ１２２へ移行し、フラグＦをリセットする。

これにより、図４のフローチャートによって、エンジン停止条件及びエンジン再始動条件に基づいたエンジン３６の間欠的な駆動が可能となる。なお、このような基準温度Ｔｓとしては、予め設定された温度であっても良く、空調運転を行うときの設定温度Ｔ_ＳＥＴに基づいて設定されるものであっても良く、また、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯからエアコン１０が暖房運転中か否かを適正に判断し得る温度であれば任意の設定を適用することができる。

一方、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯが基準温度Ｔｓより高く、エアコン１０が暖房中であると判断しうると、ステップ１２６で肯定判定してステップ１２８へ移行する。

このステップ１２８では、車速センサ８８によって検出する車両の走行速度（速度ｖ）を読み込み、次のステップ１３０では、速度ｖが予め設定されている設定速度ｖ_０を超え、車両が走行中であるか否かを確認する。なお、この設定速度ｖ_０としては、走行停止状態を示す「０」（ｖ_０＝０ｋｍ／ｈ）であっても良いが、実質的に停止状態で判断しうる速度（例えば、ｖ_０＝２〜５ｋｍ／ｈ）を適用しても良い。

ここで、車両の速度ｖが設定速度ｖ_０より低く、車両が停止中であると判断されるときには、ステップ１３０で否定判定してステップ１３２へ移行し、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯに対する水温Ｔｗの閾値ラインＬ_Ｓとして、通常の閾値ラインＬ_Ｓ１（図１参照）を設定する。

この後、ステップ１３４では、水温センサ９２によって検出するエンジン冷却水の水温Ｔｗを読み込み、次のステップ１３６では、水温Ｔｗが目標吹出し温度Ｔ_ＡＯに対する閾値ラインＬ_Ｓ上の値（閾値）以下か否かを確認する。

このときに、水温Ｔｗが、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯと閾値ラインＬ_Ｓ（閾値ラインＬ_Ｓ１）上の値以下であれば、ステップ１３６で肯定判定してステップ１３８へ移行し、エンジン３６の停止を禁止するようにフラグＦをセットする（Ｆ＝１）。

また、水温Ｔｗが、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯと閾値ラインＬ_Ｓ（閾値ラインＬ_Ｓ１）上の値を超えていれば、ステップ１３６で否定判定してステップ１４０へ移行し、エンジン３６の停止を許可するようにフラグＦをリセットする（Ｆ＝０）。

これに対して、車両が走行中（設定速度ｖ_０より高い速度で走行中）であるときには、ステップ１３０で否定判定してステップ１４２へ移行摺る。このステップ１４２では、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯに対する水温Ｔｗの閾値ラインＬ_Ｓとして、通常の閾値ラインＬ_Ｓ１よりも高く設定している閾値ラインＬ_Ｓ２（図１参照）に設定する。

これにより、車両走行中であるときには、車両停止状態であるときよりも、エンジン３６を停止するときの水温Ｔｗの閾値が高く設定される。すなわち、車両走行状態でエンジン３６が停止しにくくなると共に、エンジン冷却水の水温Ｔｗが高く保たれる。また、車両が停止したときには、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯに対する水温の閾値ラインＬ_Ｓが走行中の閾値ラインＬ_Ｓ２よりも低い閾値ラインＬ_Ｓ１に戻される。

したがって、車両が停止して、エンジン停止条件が成立したときに、エアコン１０による暖房を行なっていても、エンジン冷却水が低くなったためにエンジン３６が再始動されてしまうのを抑えることができる。

例えば、図６（Ａ）に示されるように、時間ｔ_０から時間ｔ_１の間、車両走行を行なったとき、車両走行中においても、閾値ラインＬ_Ｓ１を適用してエンジン３６の停止禁止を行なうと、図６（Ｂ）に示されるように、例えば、時間ｔ_２でエンジン停止条件が成立し、かつ、水温Ｔｗが閾値ラインＬ_Ｓ１を超えていると、エンジン３６が停止する（エンジン回転数Ｎｅ＝０）。

しかし、エンジン冷却水の水温Ｔｗが抑えられていることにより、エアコン１０による暖房運転が行われていると、走行停止中にエンジン３６が再始動される。なお、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）では、エンジン３６のアイドリング状態の回転数（最低回転数）を回転数idlとしている。

これに対して、閾値ラインＬ_Ｓ１よりも高い閾値ラインＬ_Ｓ２を適用すると、図６（Ｃ）に示されるように、エンジン回転数Ｎｅが低下する時間が時間ｔ_３（ｔ_２＜ｔ_３）まで伸びると共に、エンジン３６が停止せずにアイドリング状態で駆動し続ける。また、車両の走行が停止することにより、閾値ラインＬ_Ｓ１に設定されることにより、エンジン３６も停止される。

ここで、車両走行が停止した後は、走行中にエンジン冷却水の水温Ｔｗが高く保たれていることにより、水温Ｔｗが閾値ラインＬ_Ｓ１まで下がるのに時間がかかり、これにより、車両走行が停止した後は、エンジン３６の停止状態が継続される。

したがって、車両停止中にエンジン３６が始動することによる燃費の低下などが生じるのを抑えることができる、また、車両走行が停止したときに、エンジン３６が始動されてしまうことによる振動やエンジン音を感じることがない。

なお、以上説明した本実施の形態では、車両走行中か否かを、速度センサ８８によって検出する車両の速度から判断するようにしているが、これに限らず、車両の運転操作状態や制御状態から、走行停止する可能性があるか否かを判断し、走行状態であると判断されるときに、高い閾値ラインＬ_Ｓ２を適用し、車両が停止する可能性があるときに、低い閾値ラインＬ_Ｓ１に切り換えるようにしても良い。

図７及び図８には、このときの処理の流れの概略を示している。なお、図７及び図８で、前記した図５と同等の処理には、同じステップ番号を付与してその説明を省略する。

図７には、車両の運転操作状態として、ブレーキペダル及びパーキングブレーキの操作を例とする処理の概略を示している。なお、ここでは、ブレーキペダルが操作されたときにオンするブレーキペダルスイッチとパーキングブレーキが操作されたことによりオンするパーキングブレーキスイッチを並列接続して、一つのブレーキスイッチ８０を用いている。

このフローチャートでは、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯが基準温度Ｔｓより高く、ステップ１２６で肯定判定されるとステップ１５０へ移行する。このステップ１５０では、ブレーキスイッチ８０の操作状態を読み込んで、ブレーキスイッチ８０がオンされているか否かを確認する（ステップ１５２）。

ここで、車両を減速するためにブレーキペダルが操作されているか、車両が停止中でパーキングブレーキが操作されており、これにより、ブレーキスイッチ８０がオンしていると、ステップ１５２で肯定判定してステップ１３２へ移行し、閾値ラインＬ_Ｓとして閾値ラインＬ_Ｓ１を設定する。

これに対して、ブレーキペダルやパーキングブレーキが操作されていないときには、車両が走行中であると判断してステップ１５２で肯定判定してステップ１４２へ移行し、閾値ラインＬ_Ｓとして、水温Ｔｗを高くする閾値ラインＬ_Ｓ２を設定する。

一方、図８には、車両の走行状態としてスロットル開度センサ７８の検出するスロットルバルブの開度を用いた例の概略を示している。

このフローチャートでは、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯが基準温度Ｔｓより高く、ステップ１２６で肯定判定されるとステップ１５４へ移行する。このステップ１５４では、スロットル開度センサ７８によって検出されるスロットルバルブの開度を読み込み、スロットルバルブの開度が所定以上となっているか否かを確認する（ステップ１５６）。すなわち、スロットルバルブの開度が所定以下であるか否かを確認する。なお、このときのスロットルバルブの開度は、略全閉状態とみなすことができる開度（例えば、全開状態に対して１〜２％程度の開度）としている。

ここで、車両が減速中か停止状態となっているために、スロットルバルブの開度が所定以下となっていると、ステップ１５６で肯定判定してステップ１３２へ移行し、閾値ラインＬ_Ｓとして閾値ラインＬ_Ｓ１を設定する。

これに対して、車両が走行中でスロットルバルブが所定以上に開かれているときには、車両が走行中であると判断してステップ１５６で肯定判定してステップ１４２へ移行し、閾値ラインＬ_Ｓとして、水温Ｔｗを高くする閾値ラインＬ_Ｓ２を設定する。

これにより、車両が走行中であれば、エンジン３６の停止を許可する水温Ｔｗを高くして、エンジン３６の熱容量を高くすることができ、また、車両が停止したときには、エンジン３６の停止を許可する水温Ｔｗを低くし、エンジン３６が再始動されてしまうのを抑える。このときに、エンジン３６の蓄熱量が大きくなっていることにより、エアコン１０の暖房能力が低下してしまうことがない。

なお、車両が走行中であるか否かの判断は、これらに限らず、例えば、アクセルポジションセンサ８４によって検出するアクセルペダルの踏み込み量などの運転操作状態や車両の走行状態（走行のための制御状態）などを各種のセンサによって検出して適用することができる。

なお、以上説明した本実施の形態は、本発明を限定するものではない。例えば、以上の説明では、エンジン３６の駆動制御を行うエンジンＥＣＵ６０が、エアコン１０の動作状態を取得するようにしたが、これに限らず、エアコン１０の作動を制御するエアコンＥＣＵ４２が、エンジン３６の動作状態を取得して、エンジン３６の停止許可を行なうか、エンジン３６の停止禁止を要求するようにし、エンジンＥＣＵ６０が、エアコンＥＣＵ４２の要求に基づいてエンジン３６の停止／停止禁止を行うようにしても良い。

このときには、例えば、図５のフローチャートでフラグＦをセットすることにより、エンジン３６の停止禁止要求とし、フラグＦのリセットをエンジン３６の停止許可とすれば良い。

また、本実施の形態では、エアコン１０が暖房中か否かを、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯから判断したが、目標吹出し温度Ｔ_ＡＯは、設定温度Ｔ_ＳＥＴ、室温Ｔｒ、外気温Ｔｏ、日射量ＳＴから演算しており、ここから、設定温度Ｔ_ＳＥＴに対する室温Ｔｒ、外気温Ｔｏから暖房運転中か否かを判断するようにしても良い。

また、本実施の形態では、エアコン１０及びエアコン１０の運転を制御するエアコンＥＣＵ、エンジン３６の駆動を制御するエンジンＥＣＵ６０を用いて説明したが、本発明は、エンジン冷却水が循環されるヒータコア３２を用いて空調風を加熱する任意の構成の車両用空調装置が設けられる車両に適用することができる。

本実施の形態に適用した目標吹出し温度に対するエンジン冷却水の水温の閾値の一例を示す概略図である。本実施の形態に適用したエアコンの概略構成図である。エンジンの制御部とエアコンの制御部の概略構成を示すブロック図である。エンジンの停止／始動制御の概略を示す流れ図である。エアコンの暖房中に対するエンジン停止禁止設定の概略を示す流れ図である。（Ａ）は車両の走行パターンの一例を示す線図、（Ｂ）及び（Ｃ）は（Ａ）の走行パターンに基づいたエンジン回転数の変化例を示す線図であり、（Ｂ）は閾値ラインＬ_Ｓ１のみを適用した例を示し、（Ｃ）は走行中に閾値ラインＬ_Ｓ２を適用し走行停止中に閾値ラインＬ_Ｓ１を適用した例を示している。エアコンの暖房中に対するエンジン停止禁止設定の他の一例の概略を示す流れ図である。エアコンの暖房中に対するエンジン停止禁止設定の他の一例の概略を示す流れ図である。

符号の説明

１０エアコン（車両用空調装置）
１２コンプレッサ
１８エバポレータ
３２ヒータコア
３６エンジン（内燃機関）
４２エアコンＥＣＵ
４８室温センサ
５０外気温センサ
５６水温センサ
６０エンジンＥＣＵ（駆動停止禁止手段、選択手段）
７８スロットル開度センサ（走行状態検出手段、アクセル操作検出手段）
８０ブレーキスイッチ（走行状態検出手段、制動検出手段）
８８車速センサ（走行状態検出手段、車速検出手段）
９２水温センサ（液温検出手段）

Claims

内燃機関の駆動力によって走行可能であると共に、内燃機関の冷却液によって車室内を暖房する車両用空調装置を備える車両に設けられて、停止条件が成立することにより内燃機関の駆動を停止すると共に、始動条件が成立することにより駆動停止中の内燃機関を始動する内燃機関制御装置であって、
前記内燃機関の冷却液の液温を検出する液温検出手段と、
前記車両用空調装置が暖房運転中であるときに前記液温検出手段によって検出される前記液温が予め設定された閾値以下となったときに、内燃機関の駆動停止を禁止する駆動停止禁止手段と、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記駆動停止禁止手段が適用する前記閾値として、第１の閾値を選択すると共に、前記走行状態検出手段によって前記車両の走行中を検出しているときに、前記第１の閾値より高い第２の閾値を選択する選択手段と、
を含むことを特徴とする内燃機関制御装置。
前記走行状態検出手段として、車速を検出する車速検出手段、ブレーキ操作による前記車両の制動を検出する制動検出手段ないし、前記車両のアクセル操作に基づくパラメータを検出するアクセル操作検出手段の何れか少なくとも一つを含み、前記車速検出手段、前記制動検出手段ないしアクセル操作検出手段の何れかによって前記車両が走行中であるか否かを検出する、ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関制御装置。