JP3356107B2

JP3356107B2 - 空調装置付き車両のアイドルストップ制御装置

Info

Publication number: JP3356107B2
Application number: JP10281599A
Authority: JP
Inventors: 裕嗣武内
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2002-12-09
Anticipated expiration: 2019-04-09
Also published as: JP2000289454A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷凍サイクルの圧
縮機を走行用エンジンにより駆動する空調装置を備えた
車両におけるアイドルストップ制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、環境保護を目的にして、信号待ち
時等の停車時に走行用エンジンを停止する運動（アイド
ルストップ運動）が高まっており、バス車両でもアイド
ルストップバスが実用化されており、今後、停車時に走
行用エンジンを停止する車両（アイドルストップ車両）
が増加する傾向にある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両用空調
装置においては、冷凍サイクルの圧縮機を走行用エンジ
ンにより駆動しているので、上記アイドルストップ車両
においては信号待ち時等で停車して、エンジンを停止す
ると、その都度、圧縮機が停止して蒸発器温度が上昇
し、車室内への吹出空気温度が上昇するので、夏場では
乗員の冷房フィーリングを損なうことになる。

【０００４】一方、上記アイドルストップを実施するか
否かは、通常、運転手が手動操作で切り替えているの
で、夏場では冷房機能の確保のために、アイドルストッ
プの実施率が低くなってしまうのが実状である。そこ
で、既に、アイドルストップバスの一部では、アイドル
ストップ時に圧縮機を停止しても、送風運転のみ所定時
間（１分間）実施することにより、アイドルストップ時
でも冷房機能を継続できるようにしたものが実用化され
ている。しかし、この制御方式では、送風運転を行うの
みであるので、外気温が高いとか、乗客数が多い場合
等、冷房熱負荷が大きいときには、アイドルストップ時
に室温が上昇し、乗員が不快感を感じる。

【０００５】また、特開平１０−２４６１３１号公報に
は、アイドルストップ時に冷房用蒸発器の温度が上昇す
ると、エンジンを自動的に起動させるようにしたハイブ
リッド車用空調装置が記載されている。しかし、この制
御方式をハイブリッド車でなく、通常の車両に適用する
と、アイドルストップ中に運転手の意志と無関係に走行
用エンジンが急に起動する場合が生じるので、車両の安
全確保のために好ましくない。

【０００６】そこで、本発明は上記不具合を解消できる
アイドルストップ制御装置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】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、乗員により手動操作さ
れ、アイドルストップ制御のオン、オフ指令信号を出す
アイドルストップスイッチ（１４）に空調優先スイッチ
（１４ｃ）を設け、この空調優先スイッチ（１４ｃ）の
投入時に、空調装置の冷房熱負荷が高いと走行用エンジ
ン（４）の作動信号を出し、空調装置の冷房熱負荷が低
いと走行用エンジン（４）の停止信号を出す制御手段
（５）を備えることを特徴としている。

【０００８】これによると、夏場のように、冷房の必要
な季節には予め空調優先スイッチ（１４ｃ）を投入して
おくことにより、冷房熱負荷の高い条件下では、制御手
段（５）がこれを判定してアイドルストップを禁止して
走行用エンジン（４）の作動を継続させることができ
る。従って、外気温が高いとか、乗客数が多い場合等の
冷房熱負荷が大きいときには、運転手が判断することな
く停車時に自動的に冷房機能を持続できる。よって、冷
房熱負荷の高い停車時にも、車室内の冷房フィーリング
を良好に維持できる。

【０００９】一方、冷房熱負荷の低い条件下では、制御
手段（５）がこれを判定してアイドルストップを必ず実
施するので、アイドルストップの実施率を向上できる。
しかも、冷房熱負荷の高低を制御手段（５）により判定
してアイドルストップの実施と禁止とを自動的に切り替
えるから、運転手がこの切替を判断する必要がなく、運
転手の負担を軽減できる。

【００１０】請求項２に記載のように、冷房熱負荷の高
低は、具体的には空調装置の風量に基づいて判定するこ
とができる。また、請求項３に記載のように、アイドル
ストップスイッチ（１４）には、空調優先スイッチ（１
４ｃ）の他に、アイドルストップ制御のオン指令信号を
出すオンスイッチ（１４ａ）とアイドルストップ制御の
オフ指令信号を出すオフスイッチ（１４ｂ）とを設ける
のがよい。

【００１１】これによると、オンスイッチ（１４ａ）の
投入時には、停車時にアイドルストップを一義的に実施
し、また、オフスイッチ（１４ｂ）の投入時には、停車
時にアイドルストップを一義的に禁止するという使い分
けを行うことができる。また、請求項４記載の発明で
は、空調優先スイッチ（１４ｃ）の投入時に、走行用エ
ンジン（４）の停止信号を一旦出した後は、冷房熱負荷
の変化にかかわらずエンジン停止信号を保持することを
特徴としている。

【００１２】これにより、走行用エンジン（４）の停止
後に、冷房熱負荷がたとえ増大しても走行用エンジン
（４）が運転手の意志と無関係に自動起動することがな
いので、車両の安全確保上、有利である。また、請求項
５記載の発明では、空調優先スイッチ（１４ｃ）の投入
時に、エンジン停止に伴う室温上昇を判定して室温上昇
警告手段（１５）を作動させることを特徴としている。

【００１３】これにより、アイドルストップの実施によ
り室温が上昇した場合には、運転手に室温上昇の警告を
出して走行用エンジン（４）の再起動の必要性を判断さ
せることができる。従って、運転手自身の操作（クラッ
チ踏み込み操作等）により、走行用エンジン（４）の再
起動を行って、安全に冷房機能を再開させることができ
る。

【００１４】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図に
基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態の全体構
成図であり、車両用空調装置の冷凍サイクルＲには冷媒
を吸入、圧縮、吐出する圧縮機１が備えられている。圧
縮機１は動力断続用の電磁クラッチ２を有し、圧縮機１
には電磁クラッチ２およびベルト３を介して車両走行用
エンジン４の動力が伝達される。

【００１６】電磁クラッチ２への通電は制御装置５によ
り断続され、それにより、圧縮機１の運転が断続され
る。圧縮機１から吐出された高温、高圧の過熱ガス冷媒
は凝縮器６に流入し、ここで、図示しない冷却ファンよ
り送風される外気と熱交換して冷媒は冷却されて凝縮す
る。この凝縮器６で凝縮した冷媒は次に受液器７に流入
し、受液器７の内部で冷媒の気液が分離され、冷凍サイ
クルＲ内の余剰冷媒（液冷媒）が受液器７内に蓄えられ
る。

【００１７】この受液器７からの液冷媒は温度式膨張弁
（減圧手段）８により低圧に減圧され、低圧の気液２相
状態となる。この膨張弁８からの低圧冷媒は蒸発器（冷
房用熱交換器）９に流入する。この蒸発器９は車両用空
調装置の空調ケース（図示せず）内に設置され、蒸発器
９に流入した低圧冷媒は空調ケース内の空気から吸熱し
て蒸発する。蒸発器９の出口は圧縮機１の吸入側に結合
され、上記したサイクル構成部品によって閉回路を構成
している。

【００１８】蒸発器９の空気通路には電動式送風機１０
が配置され、送風機１０により空調空気が蒸発器９に送
風される。送風機１０のモータ印加電圧の調整等により
送風機１０の回転数を調整することができ、これにより
風量レベルを調整するようになっている。制御装置５は
マイクロコンピュータとその周辺回路から構成される制
御手段であって、予め設定されたプログラムに従って所
定の演算処理を行って出力信号を出して、圧縮機１の電
磁クラッチ２、車両走行用エンジン４、送風機１０、警
告ランプ１５等の作動を制御する。警告ランプ１５は、
アイドルストップ時の室温上昇の警告手段を構成するも
のである。

【００１９】制御装置５には、空調用センサ群１１、空
調操作パネル１２、車両側センサ群１３およびアイドル
ストップスイッチ１４から各種信号が入力される。ここ
で、空調用センサ群１１からは、内気温Ｔｒ、外気温Ｔ
ａｍ、日射量Ｔｓ、蒸発器吹出空気温度Ｔｅ等が入力さ
れる。また、空調操作パネル１２から温度設定、風量調
整、圧縮機オンオフ等の操作信号が入力される。また、
車両側センサ群１３からクラッチペダル、変速機レバー
等の操作信号、さらには、車速信号等の運転状況検出信
号が入力される。

【００２０】次に、図２は本実施形態によるアイドルス
トップスイッチ１４の具体例を示すもので、アイドルス
トップスイッチ１４は乗員の手動操作によりアイドルス
トップ制御のオン、オフの指令信号を選択するもので、
アイドルストップスイッチ１４にはアイドルストップ制
御のオン指令信号を出すオンスイッチ１４ａとアイドル
ストップ制御のオフ指令信号を出すオフスイッチ１４ｂ
とを設けるとともに、空調優先スイッチ１４ｃを設けて
いる。

【００２１】ここで、アイドルストップ制御のオン状態
とは、車両が停車状態（アイドル状態）になると、これ
に連動して走行用エンジン４を制御装置５により自動的
に作動停止させる状態を言う。逆に、アイドルストップ
制御のオフ状態とは、車両が停車状態（アイドル状態）
になっても、制御装置５により走行用エンジン４の作動
を継続させる状態（つまり、アイドルストップの禁止状
態）を言う。

【００２２】一方、空調優先スイッチ１４ｃは、空調装
置の冷房熱負荷の高低に応じて、走行用エンジン４の作
動信号あるいは停止信号を出すためのスイッチ手段であ
って、空調優先スイッチ１４ｃの投入時に、空調装置の
冷房熱負荷と相関関係のある送風機風量レベルが最大
（Ｈｉ）レベルであると、制御装置５は走行用エンジン
４の作動信号（エンジンオン信号）を出す。また、空調
優先スイッチ１４ｃの投入時に、送風機風量レベルが中
間（Ｍｅ）レベルより低いと、制御装置５は走行用エン
ジン４の停止信号（エンジンオフ信号）を出すようにな
っている。

【００２３】なお、送風機風量レベルを制御装置５によ
り自動制御する具体例としては、空調操作パネル１２の
温度設定部材による設定温度と室温との温度差を算出
し、この温度差に基づいて室温が高いほど風量レベルを
増大させる。次に、上記構成において作動を説明する。
図３は制御装置５により実行される制御ルーチンを示す
フローチャートであり、バス車両のエンジンキースイッ
チの投入により図３の制御ルーチンはスタートし、そし
て、ステップ１００にてフラグＦを１に初期化する。次
に、ステップ１１０にてセンサ群１１、１３の検出信
号、空調操作パネル１２の操作信号、アイドルストップ
スイッチ１４の操作信号等を読み込む。

【００２４】次に、ステップ１２０にてバス車両が停車
状態にあるか判定する。具体的には、バス車両が停止
（車速＝０）し、車両変速機が中立状態にあり、かつ、
クラッチペダルから運転手の足が離れた状態を停車状態
であると判定する。そして、停車状態にあるときはステ
ップ１３０に進み、アイドルストップスイッチ１４のオ
ンスイッチ１４ａ、オフスイッチ１４ｂおよび空調優先
スイッチ１４ｃのいずれが投入（オン）されているか判
定する。オンスイッチ１４ａが投入されているときは、
ステップ１４０に進み、アイドルストップ制御のオン状
態を設定し、車両エンジン４を自動的に停止する。

【００２５】また、オフスイッチ１４ｂが投入されてい
るときは、ステップ１３０からステップ１５０に進み、
アイドルストップ制御のオフ状態を設定し、車両エンジ
ン４を作動状態のまま維持する。すなわち、停車状態に
なってもアイドルストップを行わない。これに反し、空
調優先スイッチ１４ｃが投入されているときは、ステッ
プ１３０からステップ１６０に進み、フラグＦ＝１であ
るか判定する。フラグＦは１に初期化されているので、
ステップ１６０の最初の判定は、必ず、イエスとなり、
ステップ１７０に進み、空調装置の風量レベルが最大レ
ベル（Ｈｉ）であるか判定する。風量レベルが最大レベ
ル（Ｈｉ）であるときは、ステップ１８０に進み、車両
エンジン４を作動状態のまま維持して、停車状態になっ
てもアイドルストップを行わない。

【００２６】空調装置の風量レベルが最大レベル（Ｈ
ｉ）であるときは、冷房熱負荷が大きいときであるの
で、停車時（アイドル時）にも、車両エンジン４を運転
状態とすることにより、冷凍サイクルの圧縮機１の作動
状態を継続して、蒸発器９による車室内の冷却作用を継
続できるので、車室内の冷房フィーリングを良好に維持
できる。

【００２７】一方、空調優先スイッチ１４ｃの投入状態
において、空調装置の風量レベルが中間レベル（Ｍｅ）
より低いときは、ステップ１７０からステップ１９０に
進み、車両エンジン４を停止する。従って、冷凍サイク
ルの圧縮機１も停止する。そして、上記ステップ１９０
で車両エンジン４を一旦、停止すると、フラグＦ＝０に
更新するため、これ以後はステップ１６０から直接ステ
ップ１９０に進み、車両エンジン４の停止状態を維持す
る。つまり、室温Ｔｒが上昇して、空調装置の風量レベ
ルがたとえ最大レベル（Ｈｉ）に上昇しても、車両エン
ジン４の停止状態を維持する。従って、運転手の意思と
無関係に車両エンジン４が再起動することがなく、車両
運転上、安全である。

【００２８】次に、ステップ２００に進み、室温Ｔｒが
設定温度Ｔ0 より上昇したか判定する。ここで、設定温
度Ｔ0 は、圧縮機１の作動時の室温Ｔｒより所定温度α
高い温度（Ｔ0 ＝Ｔｒ＋α）に設定してあるので、圧縮
機１が停止しても暫くの間、設定温度Ｔ0 より室温Ｔｒ
の方が低い。従って、車両エンジン４の停止直後はステ
ップ２１０に進み、警告ランプ１５を消灯（オフ）状態
とする。

【００２９】そして、車両エンジン４停止後、時間の経
過により室温Ｔｒが上昇し、設定温度Ｔ0 より高くなる
と、ステップ２００からステップ２２０に進み、警告ラ
ンプ１５を点灯（オン）させる。この警告ランプ１５の
点灯により運転手に室温の上昇を警告して、運転手に車
両エンジン４の再起動の必要性を判断させる。運転手が
車室内の冷房フィーリング確保のために、圧縮機１の作
動が必要と判断した場合は、運転手がクラッチペダルを
踏み込む。すると、車両側センサ群１３からクラッチペ
ダルの踏み込み操作信号が制御装置５に入力され、これ
に基づいて制御装置５が車両エンジン４に起動信号を与
えて、車両エンジン４を自動起動させる。同様に、停車
状態から発進する場合も、クラッチペダルの踏み込み操
作に連動して車両エンジン４を自動起動させる。

【００３０】なお、図３では、フローチャートの簡略化
のためにクラッチペダルの踏み込み操作に連動するエン
ジン起動ステップの図示を省略している。ステップ１２
０で車両走行状態と判定されたときはステップ２３０に
進み、フラグＦ＝１に更新して、次回の停車時に備え
る。図４はアイドルストップ実施率向上効果を推定する
もので、バス車両用空調装置の送風モードが車両運転時
期によりどのように変動するかを示す実験データであ
る。本発明による空調優先スイッチ１４ｃの投入時に
は、図４に示す送風モード＝最大（Ｈｉ）レベルのとき
だけが車両エンジン４の作動時（アイドルストップ禁止
時）となり、一方、送風モード＝中間（Ｍｅ２−２）レ
ベル以下の比率のときは、この風量レベルの低下に伴っ
て、アイドルストップを自動的に実施できる。

【００３１】この結果、図４に示す送風モード比率の実
験データからアイドルストップ実施率を算出したとこ
ろ、アイドルストップ実施率を８６％に向上できること
が分かった。（他の実施形態）なお、上記の一実施形態では、ステッ
プ１７０において、空調装置の冷房熱負荷の高低を車室
内に吹き出される空調空気の風量に基づいて判定してい
るが、空調装置の冷房熱負荷の高低を風量の代わりに車
室内の室温（内気温）、外気温、さらには、車室内への
吹き出し空気の目標温度等に基づいて判定するようにし
てもよい。

【００３２】また、上記の一実施形態では、ステップ２
００において、室温Ｔｒが設定温度Ｔ0 より上昇したか
を判定して、アイドルストップ時の室温上昇の警告を行
うようにしているが、室温Ｔｒの代わりに風量レベルの
上昇等を判定してアイドルストップ時の室温上昇の警告
を行ってもよい。また、風量レベルを、自動調整する場
合に限らず、手動（マニュアル）調整する場合に本発明
を適用してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す車両用空調装置の全
体システム構成図である。

【図２】本発明の一実施形態におけるアイドルストップ
スイッチの説明図である。

【図３】本発明の一実施形態の作動説明用のフローチャ
ートである。

【図４】本発明によるアイドルストップ実施率の向上効
果を説明するグラフである。

【符号の説明】

１…圧縮機、４…走行用エンジン、５…制御装置（制御
手段）、１４…アイドルストップスイッチ、１４ａ…オ
ンスイッチ、１４ｂ…オフスイッチ、１４ｃ…空調優先
スイッチ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平10−246131（ＪＰ，Ａ) 特開平10−258629（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−113040（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−156818（ＪＰ，Ａ) 特開平３−86620（ＪＰ，Ａ) 特開平10−77937（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−6918（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/32 625 B60H 1/32 623

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】冷凍サイクルの圧縮機（１）を走行用エ
ンジン（４）により駆動する空調装置を備えた車両にお
けるアイドルストップ制御装置であって、乗員により手動操作され、アイドルストップ制御のオ
ン、オフ指令信号を出すアイドルストップスイッチ（１
４）を有し、このアイドルストップスイッチ（１４）に
空調優先スイッチ（１４ｃ）を設け、この空調優先スイッチ（１４ｃ）の投入時に、前記空調
装置の冷房熱負荷が高いと前記走行用エンジン（４）の
作動信号を出し、前記空調装置の冷房熱負荷が低いと前
記走行用エンジン（４）の停止信号を出す制御手段
（５）を備えることを特徴とする空調装置付き車両のア
イドルストップ制御装置。
【請求項２】前記冷房熱負荷の高低を前記空調装置の
風量に基づいて判定することを特徴とする請求項１に記
載の空調装置付き車両のアイドルストップ制御装置。
【請求項３】前記アイドルストップスイッチ（１４）
に、前記空調優先スイッチ（１４ｃ）の他に、前記アイ
ドルストップ制御のオン指令信号を出すオンスイッチ
（１４ａ）と前記アイドルストップ制御のオフ指令信号
を出すオフスイッチ（１４ｂ）とを設けたことを特徴と
する請求項１または２に記載の空調装置付き車両のアイ
ドルストップ制御装置。
【請求項４】前記制御手段（５）は、前記空調優先ス
イッチ（１４ｃ）の投入時に、前記走行用エンジン
（４）の停止信号を一旦出した後は、前記冷房熱負荷の
変化にかかわらず前記停止信号を保持することを特徴と
する請求項１ないし３のいずれか１つに記載の空調装置
付き車両のアイドルストップ制御装置。
【請求項５】前記制御手段（５）は、前記空調優先ス
イッチ（１４ｃ）の投入時に、前記エンジン停止に伴う
室温上昇を判定して室温上昇警告手段（１５）を作動さ
せることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つ
に記載の空調装置付き車両のアイドルストップ制御装
置。