JP2010247776A - 車両用空調制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】快適性とアイドルストップ時間の確保とを両立させる。
【解決手段】所定の停止条件の成立に伴いエンジンを停止させ、所定の再始動条件の成立に伴いエンジンを再始動させるアイドルストップ装置を備えた車両に備えられた空調制御装置において、アイドルストップ停止時に、室内温度Ｔinnerとアイドルストップ停止直後の室内温度Ｔｓとの差が温度上昇許容値αを超えた場合には(S60)、アイドルストップを解除し、エンジンを再始動させる(S70)。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両に搭載された空調装置に係り、詳しくは、アイドルストップ車の空調装置の制御に関する。

近年、燃費の向上や排出ガスの抑制の手法として、車両が信号待ち等によりアイドル状態で停止しているときにエンジンを自動的に停止させ、発進時には速やかに再始動させて円滑に発進させるようにした所謂アイドルストップ車両が開発されている。
しかしながら、周知のように、車両の冷房装置は、エンジンが停止するとコンプレッサの作動が停止して空調制御が不能となってしまう。これにより、アイドルストップ時に時間経過とともに車両の室内温度が上昇し、運転者に不快感を与える虞がある。そこで、アイドルストップ中に室内温度が設定温度を大きく超えた場合には、自動的にエンジンを再始動させて冷房装置を作動させ、室内温度が設定温度を大きく超えないように制御することが通常行われている（特許文献１）。

特開２００２−２２６５号公報

しかしながら、車両の室内温度を検出する検出手段として広く用いられるインカセンサは、温度追従性が低く、またその検出値の安定性も低いものであるので、アイドルストップ時間の安定性が十分に確保されず、よって再始動が遅すぎて室内温度が大幅に上昇してしまったり、逆に再始動が早すぎてアイドルストップ時間が十分に確保されなかったりするといった問題点がある。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、アイドルストップ時の再始動タイミングを適切に行い、快適性とアイドルストップ時間の確保を両立させる車両用空調制御装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１の車両用空調制御装置は、所定の停止条件の成立に伴いエンジンを停止させ、所定の再始動条件の成立に伴いエンジンを再始動させるアイドルストップ装置を備えた車両に備えられ、温度設定手段の操作に応じて車室内の空調を制御する空調制御装置において、車両の室内温度を検出する温度検出手段と、停止条件の成立に伴うエンジン停止開始時に、温度検出手段により検出した室内温度を記憶する記憶手段と、停止条件の成立に伴うエンジン停止時に、検出手段により室内温度を検出し、該検出した室内温度と記憶手段により記憶した室内温度との差が所定温度を超えた場合には、エンジンを再始動させる再始動制御手段と、を備えたこと特徴とする。
また、請求項２の車両用空調制御装置は、請求項１において、再始動制御手段は、温度設定手段により検出した温度に応じて所定温度を変更することを特徴とする。

請求項１の車両用空調制御装置によれば、アイドルストップ装置によるエンジン停止時において、エンジン停止開始時からの室内温度の変化量が所定温度を超えた場合には、エンジンが再始動するので、温度検出手段の測定誤差が大きくとも、この測定誤差を相殺し安定した室内温度変化の判別を行うことができる。したがって、アイドルストップ時の再始動タイミングが適切に行われ、快適性とアイドルストップ時間の確保とを両立させることができる。

請求項２の車両用空調制御装置によれば、例えば温度設定値が低い場合に所定温度を大きくすることで、過度な温度上昇を防止した上でアイドルストップ時間をより多く確保することができる。

車両用空調装置の概略構成図である。 室内温度に基づく再始動判定要領を示すフローチャートである。 温度設定値と温度上昇許容値との関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して、本発明に係る車両用空調制御装置の実施形態を説明する。
図１は、車両用空調装置の概略構成図である。
図１に示すように、車両用の空調装置１は、車両の室外及び室内に吸気口２、３を持ち室内に排気口４を持つ送風路５を備えている。送風路５には、吸気口２、３から排気口４に空気を強制的に排出するためのブロワファン６が備えられている。

空調装置１には、冷房ユニット７として、コンプレッサ１０、コンデンサ１１、エキスパンジョンバルブ１２、エバポレータ１３と、これらの機器の間で冷媒を循環させる冷媒流路１４とが備えられている。
コンプレッサ１０は、エンジン２０により駆動され、気体状態の冷媒を吸入して内部で圧縮することで当該冷媒を高温高圧状態として冷媒流路１４の下流側へと吐出する。つまり、コンプレッサ１０は、冷媒を圧縮しながら冷媒の流動を生成する機能を有している。

コンデンサ１１は、エンジン２０のラジエータ２１に隣接して配置され、コンプレッサ１０によって高温高圧となった冷媒を走行風またはラジエータ２１のファンによって冷却することで、当該冷媒を液化させる機能を有する。
エキスパンジョンバルブ１２は、コンデンサ１１から排出された低温高圧状態にある冷媒を減圧させてエバポレータ１３へと吐出させる。

エバポレータ１３は、送風路５に設けられ、内部においてエキスパンジョンバルブ１２によって減圧された冷媒が気化される。このようにエバポレータ１３内部において冷媒が気化されることで気化熱として熱が奪われエバポレータ１３の周囲を通過する空気が冷却される。これにより、冷房ユニット７は、送風路５を通過する空気を冷却する機能を有する。

送風路５は、エバポレータ１３の下流で一時的に２つに分岐しており、一方の分岐路３０にヒータ３２が設けられている。ヒータ３２には、エンジン２０の運転により加熱された冷却水（温水）を導入する冷却水導入路３３が接続され、冷却水の熱によって周囲を通過する空気、即ち一方の分岐路３０を通過する空気を昇温させる機能を有する。エバポレータ１３の下流の送風路５の分岐点には、２つの分岐路３０、３１の開口面積を連続的に調節し、２つの分岐路３０、３１に流入する空気の流量比を調節する温度調整用ダンパ３４が設けられている。即ち、温度調整用ダンパ３４は、ヒータ３２を通過する空気の流量とヒータ３２を通過しない空気の流量とを調節し、これらの空気の混合後の温度を調節する機能を有している。

また、送風路５の上流部には、室外の吸気口２及び室内の吸気口３の開口面積を調節する内外気ダンパ３５を備えている。
車両の室内には、空調操作部４０が備えられている。空調操作部４０は、室内温度を設定する温度設定部、ブロワファン６の回転速度を段階的に切り換えるファン段数設定部、内気量及び外気量の設定を行う内外気設定部を備えている。

また、車両のインパネには、空調装置１の排気口４より離間して室内の温度を検出する室内温度センサ５２(温度検出手段)が設けられている。
エアコンＥＣＵ５０は、記憶装置を備えるとともに、空調操作部４０を介して、エバポレータ１３を通過した直後の空気の温度を検出するエバポレータ温度センサ５１と、室内の温度を検出する室内温度センサ５２と、外気温度を検出する外気温度検出センサ５３からの検出信号を入力し、これらの入力信号と空調操作部４０の操作信号とに基づいて、コンプレッサ１０、ブロワファン６を駆動するモータ６０、温度調節用ダンパ３４を駆動するステッピングモータ６１及び内外気ダンパ３５を駆動するステッピングモータ６２の作動を制御する。

また、エアコンＥＣＵ５０は、エンジンＥＣＵ７０に制御信号を出力し、後述するアイドルストップ機能の制御信号を出力する。
エンジンＥＣＵ７０は、アイドルストップ機能を備えている。
アイドルストップ機能は、車両が所定の停止条件である場合にエンジン２０を停止させて、燃料消費及び排気の排出を抑え、その後所定の再始動条件となった場合にクラッチの踏み込み等に応じてエンジン２０を自動的に再始動させるシステムである。

停止条件としては、例えばキースイッチ、アイドルスイッチ及びクラッチスイッチがオン、車速が所定車速以下ならびにエンジン回転速度が所定回転数以下である場合等が挙げられる。再始動条件としては、例えばクラッチの踏み込みによりアイドルスイッチがオフ又はブレーキ操作解除によりブレーキスイッチがオフとなった場合等が挙げられる。
本実施形態では、上記アイドルストップ機能によるアイドルストップ時において、上記再始動条件の他に室内温度に基づいて再始動が行われる。

図２は、室内温度に基づく再始動判定要領を示すフローチャートである。
本ルーチンは、エアコンＥＣＵ５０にてエンジン運転中に実行される。先ず、ステップＳ１０では、上記停止条件、即ちアイドルストップ条件が成立したか否かを判定する。アイドルストップ条件が成立した場合は、ステップＳ２０に進む。アイドルストップ条件が成立しない場合は、ステップＳ１０を繰り返す。

ステップＳ２０では、アイドルストップを開始する。具体的には、エンジン２０への燃料供給を停止してエンジン２０を停止させる。そして、ステップＳ３０に進む。
ステップＳ３０では、室内温度センサ５２により検出した室内温度をアイドルストップ開始直後の室内温度Ｔｓとして入力し、エアコンＥＣＵ５０内の記憶装置に記憶させる(記憶手段)。そして、ステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０では、空調操作部４０から温度設定値Ｔtを入力し、この温度設定値Ｔtに基づいて温度上昇許容値α（所定温度）を演算する。温度上昇許容値αは、図３に示すグラフから温度設定値Ｔtに応じて読み出される。なお、温度上昇許容値αが比較的小さい値であるとアイドルストップ停止後直ぐにエンジン２０が始動してしまうので、アイドルストップ時間の確保が困難となる。一方、温度上昇許容値αが比較的大きい値であるとアイドルストップ停止後に室内温度が大幅に上昇しないとエンジン２０が始動せず冷房装置が稼働しないので、快適性が損なわれる。そこで、例えば図３に示すように、温度設定値Ｔtが２０℃以上であれば温度上昇許容値αを３℃に設定するとともに、温度設定値Ｔtが２０℃より低い場合には、温度設定値Ｔtが低下するに従って温度上昇許容値αを徐々に大きくし、温度設定値Ｔtが１８℃において温度上昇許容値αが４℃になるように設定すればよい。これらの数値は、実験等により確認の上、適宜設定してもよい。そして、ステップＳ５０に進む。

ステップＳ５０では、室内温度センサ５２により検出した室内温度を現在の室内温度Ｔinnerとして入力する。そして、ステップＳ６０に進む。
ステップＳ６０では、ステップＳ５０で入力した現在の室内温度Ｔinnerが、ステップＳ３０で入力したアイドルストップ開始直後の室内温度Ｔｓから温度上昇許容値α以上上昇したか否かを判別する。温度上昇許容値α以上上昇した場合には、ステップＳ７０に進む。

ステップＳ７０では、アイドルストップを解除し、エンジン２０を再始動させる(再始動制御手段)。そして、本ルーチンを終了する。
ステップＳ６０において、室内温度Ｔinnerが室内温度Ｔｓから温度上昇許容値α以上上昇していない場合には、アイドルストップを保持する。そして、ステップＳ４０に戻る。

このように制御することで、本実施形態では、室内温度に基づいてアイドルストップの解除を行い、特にアイドルストップの解除を判定する閾値として、室内温度センサ５２が検出した室内温度Ｔinnerを閾値としてそのまま使用するのではなく、アイドルストップ直後の室内温度Ｔsからの上昇量によって判別する。したがって、室内温度センサ５２に測定誤差があったとしても、この測定誤差を相殺し安定した温度上昇の判別を行うことができる。特に、車両の室内温度は一様ではなく、室内温度センサ５２の設置位置と運転者の座席位置とで温度差が発生し易いので、このように誤差がある場合でも温度上昇を正確に判別できる。これにより、アイドルストップによるコンプレッサ１０の停止によって室内温度が上昇した際に、アイドルストップ解除のタイミングが適切に行われ、室内温度の過度の上昇を抑えて快適性を確保するとともに、アイドルストップ時間を十分に確保することができる。

更に、温度上昇許容値αを一定にするのではなく、図３に示すように、温度設定値Ｔｔが低い領域では温度上昇許容値αを大きくしている。したがって、温度設定値Ｔｔが低い場合には、アイドルストップ解除時の室内温度の上昇量を許容し、アイドルストップ時間をより多く確保することができる。
なお、本実施形態では、アイドルストップによる空調装置の冷房機能の停止によって室内温度が過上昇しないようにアイドルストップ後の再始動を制御するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、アイドルストップによる空調装置の暖房機能の停止によって室内温度が過低下しないようにアイドルストップ後の再始動を制御するようにしてもよい。

１ 空調装置
２０ エンジン
５０ エアコンＥＣＵ
５２ 室内温度センサ
７０ エンジンＥＣＵ

Claims (2)

1. 所定の停止条件の成立に伴いエンジンを停止させ、所定の再始動条件の成立に伴い前記エンジンを再始動させるアイドルストップ装置を備えた車両に備えられ、温度設定手段の操作に応じて前記車両の室内の空調を制御する空調制御装置において、
   前記車両の室内温度を検出する温度検出手段と、
   前記停止条件の成立に伴うエンジン停止開始時に、前記温度検出手段により検出した室内温度を記憶する記憶手段と、
   前記停止条件の成立に伴うエンジン停止時に、前記検出手段により室内温度を検出し、該検出した室内温度と前記記憶手段により記憶した室内温度との差が所定温度を超えた場合には、前記エンジンを再始動させる再始動制御手段と、
   を備えたこと特徴とする車両用空調制御装置。
2. 前記再始動制御手段は、前記温度設定手段により検出した温度に応じて前記所定温度を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調制御装置。

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