JP3305974B2 - ハイブリッド車用空調制御装置 - Google Patents

ハイブリッド車用空調制御装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置を
制御する空調制御装置に係り、詳細には、走行するため
の動力源としてエンジンに加えて電気モータを備えたハ
イブリッド車に用いられるハイブリッド車用空調制御装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、車両に設けられている空調装置
（以下「エアコン」と言う）では、エバポレータが十分
に冷えているときや、冷房負荷が小さくなると、コンプ
レッサの駆動を停止して省エネルギーを図るようにして
いる。
【０００３】近年、ガソリン等の燃料を燃焼させて駆動
力を得るエンジンに加えて、電気によって駆動力を得る
電気モータが併設されたハイブリッド車が提案されてい
る。このハイブリッド車は、エンジンを停止させても、
予め充電されるかエンジンによって走行中に発電して充
電しているバッテリーから供給する電力によって電気モ
ータを駆動して走行することができる。
【０００４】このようなハイブリッド車に設けられるエ
アコンにおいても、車室内の空調を行うときには、コン
プレッサを駆動する必要がある。このために、特開平６
−２８６４５９号公報では、エンジンが停止していると
きに、エアコンのスイッチを操作することにより、エン
ジンを始動させて、エンジンの駆動力によってコンプレ
ッサを駆動するようにしたものがある。
【０００５】これにより、エアコンのコンプレッサを駆
動するための専用のモータが不要となり、また、電気モ
ータの駆動力や、電気モータを作動させるためのバッテ
リーの電力を用いることなく、エアコンを作動させるこ
とができるようにしている。
【０００６】ところで、ハイブリッド車では、車両の走
行を停止すると、エンジンを停止するようになってい
る。これによって、エンジンが不必要に駆動されるのを
防止して、燃費の向上を図るようにしている。
【０００７】しかしながら、エンジンの停止中にエアコ
ンの運転スイッチをオンすると、エンジンが始動されて
しまう。また、エアコンの運転スイッチをオンした状態
では、走行が停止してもエンジンが停止することなく、
駆動されたままの状態となってしまい、無駄に燃料が消
費されてしまうことがある。
【０００８】このような燃料の消費を防止するために、
コンプレッサの駆動に合わせてエンジンを始動すると、
例えば、車両の停止中に頻繁にエンジンの始動が繰り返
されることがあり、これによって乗員に不快感を与えて
しまうことがある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実に鑑
みてなされたものであり、エアコンの運転による燃料の
消費を抑えて、燃費の向上を図ることができるハイブリ
ッド車用空調制御装置を提案することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
エンジン及び電気モータを備え始動要求によってエンジ
ンを始動させる始動手段を有するハイブリッド車に設け
られ、コンプレッサ及びエバポレータを含んで形成され
た冷凍サイクルによって車室内の空調を行う空調装置を
制御するハイブリッド車用空調制御装置であって、前記
エバポレータによって冷却された空気の温度を検出する
エバポレータ後温度検出手段と、車両が停止していると
きに前記エバポレータ後温度検出手段が検出したエバポ
レータ後温度が所定の温度以下か否かを判定する判定手
段と、前記エバポレータ後温度が所定の温度以下である
と判定されたときに前記エンジンの始動要求を停止する
停止手段と、を含むことを特徴とする。
【００１１】この発明によれば、車両が停止したとき
に、エバポレータ後温度が所定の温度以下であれば、エ
ンジンを始動しないようにする。この所定の温度をコン
プレッサを駆動せずに最低限の冷房能力が確保できてい
ると判断できる温度に設定すれば、空調装置の冷房能力
を低下させることなく、エンジンを駆動するための燃料
の消費を抑えることができる。
【００１２】請求項２に係る発明は、前記判定手段によ
り前記エバポレータ後温度が所定の温度を越えていると
きに、前記停止手段による停止を解除して前記始動手段
へエンジン始動を要求することを特徴とする。
【００１３】この発明によれば、エバポレータ後温度が
所定の温度を越えたときに、エンジンを始動させる。こ
れによって、車両の停止中であっても、十分な冷房能力
を確保することができる。
【００１４】請求項３に係る発明は、車両が走行停止状
態であるか否かを検出する検出手段をさらに含み、前記
検出手段によって車両の停止が検出されたのちに前記エ
ンジン始動要求を出力したときに、前記停止手段の作動
を禁止することを特徴とする。
【００１５】この発明によれば、車両が停止中に冷房能
力を確保するために、エンジンを始動させたときには、
逆にエンジンを停止させないようにする。
【００１６】これによって、車両が停止しているとき
に、頻繁にエンジンの始動、停止が繰り返されることに
よる不快感を乗員に与えてしまうのを防止することがで
きる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図１には、本実施の形態に適用したハイブリッド
車１０の概略構成が示されている。
【００１８】このハイブリッド車１０には、走行用の駆
動源としてエンジン１２とアシストモータ１４が設けら
れており、エンジン１２ないしアシストモータ１４の駆
動力が、図示しないトランスミッションを介して駆動輪
１６へ出力されることにより走行するようになってい
る。エンジン１２の駆動軸１２Ａは、プラネタリギア１
８を介してアシストモータ１４とジェネレータ２０に分
配されるようになっている。
【００１９】ジェネレータ２０は、エンジン１２の駆動
力が伝達されることによって、電力を発生する。この電
力は直接ないし図示しないバッテリーを介してアシスト
モータ１４へ供給される。また、アシストモータ１４
は、ジェネレータ２０から供給される電力ないし図示し
ないバッテリーを介して供給される電力によってエンジ
ン１２の駆動に合わせて回転駆動する。このエンジン１
２とアシストモータ１４の駆動力が出力軸２２へ出力さ
れる。
【００２０】エンジン１２及びアシストモータ１４は、
エンジンＥＣＵ２４に接続されており、このエンジンＥ
ＣＵ２４に制御されて駆動されるようになっている。例
えばエンジンＥＣＵ２４では、出力軸２２に出力すべき
パワーに基づいて目標トルクと目標回転数を設定し、設
定した目標トルク及び目標回転数が維持されるように、
エンジン１２及びアシストモータ１４を制御する。
【００２１】一方、ハイブリッド車１０には、本発明を
適用した空調制御装置２６を備えた空調装置（以下「エ
アコン３０」と言う）が設けられている。このエアコン
３０は、コンプレッサ３２及びエバポレータ３４等を含
む冷凍サイクルが設けられている。コンプレッサ３２に
は、回転軸に電磁クラッチ３６を備えたプーリ３８が設
けられている。コンプレッサ３２には、このプーリ３８
に巻き掛けられている無端の駆動ベルト４０を介してエ
ンジン１２の駆動力が伝達される。
【００２２】エアコン３０は、コンプレッサ３２が回転
駆動されることにより、冷凍サイクル中を冷媒が循環さ
れて、エバポレータ３４が冷却される。
【００２３】エバポレータ３４は、空調ダクト４２内に
設けられている。この空調ダクト４２内には、エンジン
１２の冷却水が供給されるヒータコア４４及びエアミッ
クスダンパ４６が設けられている。
【００２４】エアコン３０は、図示しないブロワファン
によって車外の空気ないし車内の空気を空調ダクト４２
内へ吸引し、エバポレータ３４によって冷却する。ま
た、エバポレータ３４によって冷却された空気は、エア
ミックスダンパ４６によって一部がヒータコア４４へ供
給され、ヒータコア４４をバイパスした空気とヒータコ
ア４４を通過して加熱された空気とが、混合された後
に、空調風として車室へ吹き出される。
【００２５】エアコン３０の空調制御装置２６には、エ
アコンＥＣＵ５０が設けられている。このエアコンＥＣ
Ｕ５０には、エバポレータ３４を通過した空気の温度
（エバポレータ後温度）を検出するエバポレータ後温度
センサ５２と共に、外気温度、車室温度、日射量等の環
境条件を検出する各種センサが接続されている。エアコ
ンＥＣＵ５０は、これらのセンサの検出結果及び、設定
手段として設けられている図示しない操作パネルの操作
によって乗員が設定する設定温度等の運転条件に基づい
て、エアコン３０を制御して、車室内の空調を行うよう
になっている。
【００２６】このとき、エアコンＥＣＵ５０では、環境
条件及び運転条件からエバポレータ後温度を設定し、エ
バポレータ３４を通過した空気が、エバポレータ後温度
となるようにコンプレッサ３２を制御する。また、エア
コンＥＣＵ５０では、車室内を設定温度とするための吹
出し温度（目標吹出し温度）を設定すると、この吹出し
温度が得られるように、エアミックスダンパ４６を制御
するようになっている。
【００２７】なお、車室内を最適に空調するための機構
及び制御は、ハイブリッド車に限らず種々の車両に用い
られている従来公知の機構及び制御方法を適用すること
ができ、本実施の形態では、詳細な説明を省略する。
【００２８】ところで、このエアコンＥＣＵ５０は、エ
ンジンＥＣＵ２４に接続されている。エアコンＥＣＵ５
０は、コンプレッサ３２の駆動に合わせて電磁クラッチ
３６をオンすると共に、エンジンＥＣＵ２４へエンジン
始動信号を出力する。
【００２９】エンジンＥＣＵ２４は、エンジン１２の停
止中にエアコンＥＣＵ５０等の外部の機器からエンジン
１２の始動要求がなされると、エンジン１２を始動し、
また、外部からのエンジン１２の始動要求によってエン
ジン１２を駆動しているときに、この始動要求が解消さ
れるかエンジン停止要求がなされると、エンジン１２を
停止するようになっている。
【００３０】一方、エアコンＥＣＵ５０は、エンジンＥ
ＣＵ２４から出力される車両１０の走行速度を読込ん
で、車両１０が走行中であるか停止中であるかを判断で
きるようになっている。すなわち、エンジンＥＣＵ２４
は、検出手段としてエアコンＥＣＵ５０に接続されてい
る。なお、検出手段として、車速センサ等の信号を用い
ても良い。
【００３１】以下に、本実施の形態の作用として、エア
コンＥＣＵ５０によるエンジン１２の始動要求の一例を
図２に示されるフローチャートを参照しながら説明す
る。
【００３２】なお、前記した如く、エアコン３０は、図
示しない設定手段によって運転が指示されると、環境条
件及び設定条件に基づいて車室内の空調を行う。このと
き、コンプレッサ３２の駆動が必要となると、エンジン
ＥＣＵ２４へエンジン１２の始動要求を出力する。ま
た、エンジンＥＣＵ２４は、車両１０が停止したとき
に、エンジン１２を停止して省エネを図るようになって
いるが、エアコンＥＣＵ５０等からエンジン１２の始動
要求がなされると、エンジン１２を始動し、全ての始動
要求が停止すると、エンジン１２を停止するようになっ
ている。
【００３３】以下では、図２に示されるフローチャート
を参照しながら、エアコンＥＣＵ５０によるエンジンＥ
ＣＵ２４へのエンジン１２の始動要求について説明す
る。
【００３４】このフローチャートは、図示しない設定手
段に設けられている運転スイッチによってエアコン３０
のオン操作がなされると実行され、エアコン３０のオフ
操作によって終了するようになっている。
【００３５】このフローチャートでは、先ず、最初のス
テップ１００で、フラグＦをリセット（Ｆ＝０）した後
に実行され、次のステップ１０２では、車両１０が走行
中であるか否かを判断する。すなわち、エンジンＥＣＵ
２４から出力される速度Ｓ＝０か否かを判断する。
【００３６】ここで、車両１０が走行中であるときに
は、速度Ｓ≠０であるので、ステップ１０２で否定判定
されてステップ１０４へ移行する。このステップ１０４
では、エバポレータ後温度ＴE が、予め設定している所
定の温度ＴO と比較している。なお、この所定の温度Ｔ
O としては、エバポレータ３４の最低の冷房能力として
必要な温度が予め設定されている。この温度は、必要最
低限の冷房性能を確保できる値であることが望ましく、
また、吹出し風の湿度感の差が大きくならない程度の温
度であることが望ましい。さらに、所定の温度ＴO は、
冷房負荷が大きくなる程小さくなる（低くなる）ような
可変値としても良い。
【００３７】ここで、エバポレータ後温度ＴE が、所定
の温度ＴO より低いときには、冷房能力が確保されてい
ると判断して、ステップ１０６へ移行し、エンジン１２
の始動要求を出力せずにこのフローチャートを抜ける。
【００３８】これに対して、エバポレータ後温度Ｔ
E が、所定の温度ＴO より高いときには、冷房能力が十
分に確保されていないと判断して、ステップ１０８へ移
行して、エンジンＥＣＵ２４へエンジン１２の始動要求
を行う。すなわち、エンジンＥＣＵ２４へエンジン１２
の始動を要求する信号を出力する。これと共に、エアコ
ンＥＣＵ５０では、電磁クラッチ３６をオンして、エン
ジン１２の駆動力によってコンプレッサ３２が駆動され
るようにする。
【００３９】エンジンＥＣＵ２４は、エアコンＥＣＵ５
０からエンジン１２の始動要求があったときに、エンジ
ン１２が停止していれば、エンジン１２を駆動する。こ
れによって、コンプレッサ３２にエンジン１２の駆動力
が伝達されて、エバポレータ後温度ＴE が下げられる。
【００４０】一方、車両が停止すると、ステップ１０２
で肯定判定されて、ステップ１１０へ移行する。このス
テップ１１０では、目標吹出し温度ＴAOの判定を行って
いる。この判定は、前記した所定の温度ＴO と目標吹出
し温度ＴAOを比較している。
【００４１】ここで、目標吹出し温度ＴAOが所定の温度
ＴO より低いときには、ステップ１１２へ移行して所定
の温度ＴO に対するエバポレータ後温度ＴE を判定す
る。ここで、エバポレータ後温度ＴE が所定の温度ＴO
より高いとき（ＴE ＞ＴO ）には、ステップ１１４へ移
行して、フラッグＦをセット（Ｆ＝１）した後、エンジ
ンＥＣＵ２４へエンジン１２の始動を要求する（ステッ
プ１１６）。
【００４２】これによって、車両１０が停止した状態で
エンジン１２が停止していると、エンジン１２が始動さ
れる。これによって、コンプレッサ１２が駆動してエバ
ポレータ後温度ＴE を低下させる。
【００４３】これに対して、エバポレータ後温度ＴE が
所定の温度ＴO よりも低いときには、エバポレータ３４
による冷房能力が確保されていると判断して、後述する
ステップ１２０へ移行する。
【００４４】一方、目標吹出し温度ＴAOが所定の温度Ｔ
O より高いときには、ステップ１１０からステップ１１
８へ移行し、エバポレータ後温度ＴE と目標吹出し温度
ＴAOを比較する。
【００４５】ここでエバポレータ後温度ＴE が目標吹出
し温度ＴAOより高くなっているときには、冷房能力が足
りないと判断し、ステップ１１４でフラグＦをセットし
た後、エンジン１２の始動要求を行う（ステップ１１
６）。
【００４６】このように、エバポレータ後温度ＴE 最低
限度の冷房能力を確保するために設定されている所定の
温度ＴO より高いときにのみ、エンジン１２の始動要求
を行うため、車両１０の停止中に必要にエンジン１２を
始動させて、燃費の悪化を招いてしまうのを防止するこ
とができる。
【００４７】これに対して、エバポレータ後温度ＴE が
目標吹出し温度ＴAOより低いときには、最低限度の冷房
能力が確保されていると判断して、ステップ１２０へ移
行する。
【００４８】このステップ１２０では、フラッグＦがリ
セット状態であるか否かを判断している。このフラグＦ
は、車両１０が走行を開始することによりリセットされ
るようになっている。言い換えれば、車両１０が走行の
ためにエンジン１２を始動したときにはリセットされる
が、車両１０が停止している状態で、エンジン１２の始
動要求を行うことによりセットされる。
【００４９】すなわち、このステップ１２０では、車両
１０が停止した後にエンジン１２の始動要求を行ってい
るか否かを判断しており、フラッグＦがリセットされて
いる状態であれば、このステップ１２０で肯定判定され
て、ステップ１２２へ移行し、エンジン１２の始動要求
を行わずに、このフローチャートを抜ける。この状態で
は、エアコンＥＣＵ５０の要求によってエンジン１２が
始動していない状態となっている。
【００５０】これに対して、フラグＦがセットされてい
る状態では、既に、エンジン１２の始動要求を行って、
エンジン１２が始動している状態であり、このときに
は、ステップ１２０で否定判定されて、ステップ１１６
へ移行して、エンジン１２の始動要求を行う。すなわ
ち、少なくともエンジン１２の停止要求を行わずにエン
ジン１２が始動されている状態を継続させる。
【００５１】このように、車両１０が停止した後に、一
度、エンジン１２を始動させたときには、逆に不必要に
エンジン１２を停止させないようにする。車両１０が停
止し、かつエンジン１２が停止しているときには、騒音
が低いことが予測され、このような状態でエンジン１２
の始動、停止が繰り返されると、乗員に一層大きな不快
感を生じさせる恐れがあるが、このような不快感の発生
を確実に防止することができる。
【００５２】なお、このようにして、車両１０の停止中
にエンジン１２を始動し続けたときには、例えば、乗員
に不快感を与えることがないと思われる時間だけ経過し
てから（例えば数分から十数分）、フラグＦをリセット
するようにしても良い。これによって、このフローチャ
ートでは、冷房能力が確保されているか否かを判断し、
確保されているときには、ステップ１２２へ移行するた
めに、エンジン１２を停止させることができる。
【００５３】なお、本実施の形態は、本発明の一例を示
すものであり、本発明を適用したハイブリッド車及び空
調装置の構成を限定するものではない。本発明は、アシ
スト用のモータを用いて、エンジンを最高効率で運転す
る種々の構成のハイブリッド車に設けられる空調制御装
置に適用することができる。
【００５４】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、車
両が走行を停止した状態で、エバポレータ後温度が最低
限の冷房能力を確保できる所定の温度を越えたときにの
みエンジンを始動させるので、エンジンを駆動するため
の燃料の節約を図ることができる。
【００５５】また、本発明では、車両が停止していると
きにエンジンを始動させたときには、エンジンを停止さ
せないようにしているため、車両が停止しているとき
に、エンジンの始動、停止が繰り返される不快感を生じ
させることがないため、所定の空調状態に維持されてい
る車室内の乗員に不快感を生じさせることがないと言う
優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に適用したハイブリッド車とエア
コンの概略構成図である。
【図２】本発明の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 車両（ハイブリッド車） １２ エンジン １４ アシストモータ ２４ エンジンＥＣＵ（検出手段、始動手段） ２６ 空調制御装置 ３０ エアコン（車両用空調装置） ３２ コンプレッサ ３４ エバポレータ ４４ ヒータコア ５０ エアコンＥＣＵ（判定手段、停止手段） ５２ エバポレータ後温度センサ（エバポレータ後温
度検出手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｎ 11/08 Ｆ０２Ｎ 11/08 Ｚ (56)参考文献 特開 平６−286459（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−15116（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン及び電気モータを備え始動要求
    によってエンジンを始動させる始動手段を有するハイブ
    リッド車に設けられ、コンプレッサ及びエバポレータを
    含んで形成された冷凍サイクルによって車室内の空調を
    行う空調装置を制御するハイブリッド車用空調制御装置
    であって、 前記エバポレータによって冷却された空気の温度を検出
    するエバポレータ後温度検出手段と、車両が停止しているときに前記エバポレータ後温度検出
    手段が 検出したエバポレータ後温度が所定の温度以下か
    否かを判定する判定手段と、 前記エバポレータ後温度が所定の温度以下であると判定
    されたときに前記エンジンの始動要求を停止する停止手
    段と、 を含むことを特徴とするハイブリッド車用空調制御装
    置。
  2. 【請求項２】 前記判定手段により前記エバポレータ後
    温度が所定の温度を越えているときに、前記停止手段に
    よる停止を解除して前記始動手段へエンジン始動を要求
    することを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車
    用空調制御装置。
  3. 【請求項３】 車両が走行停止状態であるか否かを検出
    する検出手段をさらに含み、前記検出手段によって車両
    の停止が検出されたのちに前記エンジン始動要求を出力
    したときに、前記停止手段の作動を禁止することを特徴
    とする請求項１又は請求項２に記載のハイブリッド車用
    空調制御装置。
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