JP3656439B2

JP3656439B2 - Air conditioner for vehicles

Info

Publication number: JP3656439B2
Application number: JP32965298A
Authority: JP
Inventors: 隆稲葉; 則夫久保; 孝佳松岡
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-11-19
Filing date: 1998-11-19
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2018-11-19
Also published as: JP2000153709A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンの動力によりコンプレッサーを駆動する車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの動力によりコンプレッサーを駆動する圧縮冷凍サイクルを備えた車両用空調装置が知られている。この種の車両用空調装置では、エバポレーター通過後の空気温度に基づいてコンプレッサーの運転と停止を制御している。
【０００３】
また、燃料消費率（以下、燃費という）を向上させるために、停車時にエンジンのアイドリング運転を停止する車両が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エンジンの動力によりコンプレッサーを駆動する空調装置を搭載した車両では、停車時にコンプレッサーを運転すべき条件が満たされていると、直ちにエンジンのアイドリング運転を停止することができなくなり、その分だけ燃費が悪化するという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、エンジンのアイドリング停止時間を長くして燃料消費率の向上を図ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態のコンプレッサー制御パターンを示す図２に対応づけて本発明を説明すると、請求項１の発明は、クラッチを介してエンジンと機械的に連結され、エンジンの動力により駆動されるコンプレッサーと、エバポレーターの下流にヒーターコアを配置し、ヒーターコアを通過する空気とヒーターコアを迂回する空気との割合を変えて車室内への吹き出し風温度を調節可能な車室内空調ユニットと、少なくとも車室内温度設定値、車室内温度、外気温および日射量に基づいて目標吹き出し風温度Ｔoを演算する演算手段と、エバポレーター通過後の空気温度Ｔintを検出する検出手段と、目標吹き出し風温度Ｔoとエバポレーター通過後の空気温度Ｔintとに基づいてコンプレッサーの運転と停止とを決定するコンプレッサー制御パターンを有し、このコンプレッサー制御パターンにしたがってコンプレッサーのクラッチを開閉するコンプレッサー制御手段と、停車時にコンプレッサーが停止されると、エンジン制御装置に対してエンジン停止を要求するエンジン停止要求手段とを備えた車両用空調装置であって、コンプレッサー制御手段は、停車時にコンプレッサーを停止するエバポレーター通過後の空気温度Ｔint（▲２▼の実線で示す）が、走行時にコンプレッサーを運転するエバポレーター通過後の空気温度Ｔint（▲１▼の破線で示す）よりも高いコンプレッサー制御パターンを有する。
請求項２の発明は、クラッチを介してエンジンと機械的に連結され、エンジンの動力により駆動されるコンプレッサーと、エバポレーターの下流にヒーターコアを配置し、ヒーターコアを通過する空気とヒーターコアを迂回する空気との割合を変えて車室内への吹き出し風温度を調節可能な車室内空調ユニットと、少なくとも車室内温度設定値、車室内温度、外気温および日射量に基づいて目標吹き出し風温度Ｔoを演算する演算手段と、エバポレーター通過後の空気温度Ｔintを検出する検出手段と、目標吹き出し風温度Ｔoとエバポレーター通過後の空気温度Ｔintとに基づいてコンプレッサーの運転と停止とを決定するコンプレッサー制御パターンを有し、このコンプレッサー制御パターンにしたがってコンプレッサーのクラッチを開閉するコンプレッサー制御手段と、停車時にコンプレッサーが停止されると、エンジン制御装置に対してエンジン停止を要求するエンジン停止要求手段とを備えた車両用空調装置であって、走行時と停車時とで異なるコンプレッサー制御パターンを設定し、目標吹き出し風温度Ｔoが所定値Ｔo２を超える範囲でのみ、停車時にコンプレッサーを停止するエバポレーター通過後の空気温度Ｔint（▲２▼の実線で示す）が、走行時にコンプレッサーを運転するエバポレーター通過後の空気温度Ｔint（▲１▼の破線で示す）よりも高いコンプレッサー制御パターンを有する。
また、請求項３の車両用空調装置は、停車時のコンプレッサー制御パターン（図２の▲２▼）を、目標吹き出し風温度Ｔoが所定値Ｔo１を超える範囲では、コンプレッサーの運転と停止とを決定するエバポレーター通過後の空気温度Ｔintが目標吹き出し風温度Ｔoに比例して増加する制御パターンとし、走行時のコンプレッサー制御パターン（図２の▲１▼）を、コンプレッサーの運転と停止とを決定するエバポレーター通過後の空気温度Ｔintが目標吹き出し風温度Ｔoと無関係に一定な制御パターンを有するものである。
【０００７】
上述した課題を解決するための手段の項では、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定されるものではない。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、コンプレッサー制御手段は、停車時にコンプレッサーを停止するエバポレーター通過後の空気温度が、走行時にコンプレッサーを運転するエバポレーター通過後の空気温度よりも高いコンプレッサー制御パターンを有するので、エアコン以外にエンジンの運転要求がない限り、停車したらエンジンが直ちに停止されることになり、その分だけ燃費を向上させることができる。
請求項２の発明によれば、走行時と停車時とで異なるコンプレッサー制御パターンを設定し、目標吹き出し風温度が所定値を越える範囲でのみ、停車時にコンプレッサーを停止するエバポレーター通過後の空気温度が、走行時にコンプレッサーを運転するエバポレーター通過後の空気温度よりも高いコンプレッサー制御パターンを有するので、目標吹き出し風温度が所定値を越えない、乗員が比較的低い吹き出し風温度を望んでいる時には、停車時に必ずコンプレッサーが停止されるわけではないので、乗員の快適性が向上する。
請求項３の発明によれば、停車時のコンプレッサー制御パターンは、目標吹き出し風温度が所定値を超える範囲では、コンプレッサーの運転と停止を決定するエバポレーター通過後の空気温度が目標吹き出し風温度に比例して増加する制御パターンとし、走行時のコンプレッサー制御パターン、コンプレッサーの運転と停止を決定するエバポレーター通過後の空気温度が目標吹き出し風温度と無関係に一定な制御パターンを有するので、走行時には、コンプレッサーが連続運転される時間が長くなり、エンジンに対する負荷変動を軽減して燃費を改善することができる。一方、停車時には、コンプレッサーが断続運転される時間が長くなり、エンジンの運転時間が短縮されて燃費を改善することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明をエンジンおよび／またはモーターの駆動力により走行するハイブリッド車両に応用した一実施の形態を説明する。なお、本発明はハイブリッド車両に限定されず、エンジンの動力によりコンプレッサーを駆動する空調装置を搭載した、従来のエンジン車両に対しても適用することができる。
【００１０】
図１は一実施の形態の構成を示す。
コンプレッサー１はマグネットクラッチ２を介してエンジン３に機械的に連結されており、マグネットクラッチ２をオン、オフ制御することによってコンプレッサー１の運転、停止を行う。コンプレッサー１で圧縮された冷媒はコンデンサー４で冷却され、エバポレーター５で車室内の空気と熱交換を行って車室内を冷房する。コンプレッサー１、コンデンサー４およびエバポレーター５は、空調装置の圧縮冷凍サイクルを構成する。なお、圧縮冷凍サイクルにはリキッドタンクなどの他の機器が含まれているが、本発明と直接に関係しないのでそれらの図示と説明を省略する。
【００１１】
一方、エンジン３の冷却水は、ラジエーター６とバルブ７を通って循環し、ラジエーター６で車両の走行風圧またはブロアファン８により冷却されるとともに、電動ウオーターポンプ９とヒーターコア１０を通って循環し、車室内を暖房する。
【００１２】
エアコンコントローラー１１はマイクロコンピューターとその周辺部品から構成され、空調装置を駆動制御する。また、車両コントローラー１２はマイクロコンピューターとその周辺部品から構成され、ハイブリッド車両の統括制御を行う。さらに、エンジンコントローラー１３はマイクロコンピューターとその周辺部品から構成され、エンジン３の燃料噴射制御、トルク制御、回転速度制御、点火制御などを行う。コントローラー１１〜１３は通信装置により相互に通信を行う。
【００１３】
エアコンコントローラー１１には、エバポレーター５を通過した後の空気温度Ｔintを検出するセンサー１４と、内気温センサー、外気温センサー、日射センサーなどの他のセンサー類（不図示）と、ファンモーター、吹き出し口開閉用アクチュエーター、エアーミックスドア駆動用アクチュエーターなどのアクチュエーター類（不図示）が接続される。エアコンコントローラー１１にはまた、自動空調モードでエアコンを運転するためのオートエアコンスイッチ１５、エアコン運転を優先させるためのフルエアコンスイッチ１６およびエアコン運転を停止するためのエアコンオフスイッチ１７が接続される。
【００１４】
車両コントローラー１２には、エンジン停止時にエンジン冷却水をヒータコア１０へ循環させる電動ウオーターポンプ９、車速Ｖを検出するセンサー１８、圧縮冷凍サイクルを循環する冷媒の圧力Ｐdを検出するセンサー１９、エンジン３の冷却水温Ｔwを検出するセンサー２０、走行用モーターを駆動するための高圧バッテリー（不図示）の充電状態を検出するセンサー２１、上述したコンプレッサー用マグネットクラッチ２などが接続される。
【００１５】
エンジンコントローラー１３は、停車時にエンジン３のアイドリング運転を停止する、いわゆるアイドリングストップ制御を行う。ただし、車室内を冷房するためにコンプレッサー１を駆動する必要がある場合、車室内を暖房するときにエンジン冷却水温Ｔwが低過ぎてエンジン３の暖機運転が必要な場合、走行用モーターへ高圧電力を供給する高圧バッテリー（不図示）の充電状態ＳＯＣ（State Of Charge）が低下した場合などには、停車時でもエンジン３を運転する。
【００１６】
なお、車室内には空調風を生成する空調ユニットが設置される。この空調ユニット内には、上流から順に内気または外気を取り込むためのドアと、ユニット内に空調風を送るブロアファンと、空調風を冷却するエバポレーターと、空調風を暖めるヒーターコアと、ヒーターコアを通過する空気とヒーターコアを迂回する空気との割合を調節するエアミックスドアと、ヒーターコアを通過した空気とヒーターコアを迂回した空気とを混合するエアーミックスチャンバーとが設置される。このような車室内の空調ユニットについては公知であり、図示と詳細な説明を省略する。
【００１７】
図２は一実施の形態のコンプレッサー制御パターンを示し、図３は停車直後のコンプレッサーの制御結果を示す。
この実施の形態では、図２に示すように、目標吹き出し風温度Ｔoとエバポレーター通過後の空気温度Ｔintとに基づいて、走行時と停車時とで異なるコンプレッサー制御パターンを設定する。図２において、エバポレーター通過後の空気温度Ｔint１〜Ｔint３は、
【数１】
Ｔint１＜Ｔint２＜Ｔint３
の関係にあるとする。
【００１８】
ここで、目標吹き出し風温度Ｔoは、車室内のフット吹き出し口、ベント吹き出し口、デフロスター吹き出し口などの吹き出し口から吹き出される空調風の温度であり、エアーミックスドア（不図示）の開度Ｘmに応じて変化する。目標吹き出し風温度Ｔoは、エアコンコントローラー１１により車室内温度設定値Ｔptc、車室内温度Ｔinc、外気温Ｔamb、日射量Ｑsunなどに基づいて演算される。この目標吹き出し風温度Ｔoの演算方法については多くの文献が紹介されており、本発明と直接関係しないので説明を省略する。
【００１９】
また、車両の走行状態と停車状態の判定は、センサー１８により検出された車速Ｖが所定値Ｖ１（Ｖ１は０近傍の値）以下の時に停車状態とし、車速Ｖが所定値Ｖ１を越える場合に走行状態とする。
【００２０】
車両が走行している時には、図２に▲１▼で示す制御パターンにしたがってコンプレッサー１の運転（on-破線）と停止（OFF-実線）を行う。つまり、目標吹き出し風温度Ｔoに拘わらず、エバポレーター５を通過した空気温度Ｔintが所定値Ｔint２を越えるとマグネットクラッチ２をオンしてコンプレッサー１を運転し、車室内を冷房する。また、エバポレーター５を通過した空気が所定値Ｔint１以下になるとマグネットクラッチ２をオフしてコンプレッサー１を停止する。
【００２１】
一方、車両が停止している時には、図２に▲２▼で示す制御パターンにしたがってコンプレッサー１の運転（on-破線）と停止（OFF-実線）を行い、コンプレッサー１の運転、停止に応じてエンジン３のアイドリングストップ制御を行う。
【００２２】
目標吹き出し風温度Ｔoが所定値Ｔo１以下では、目標吹き出し風温度Ｔoに拘わらず、エバポレーター５を通過した空気温度Ｔintが所定値Ｔint３を越えると、マグネットクラッチ２をオンしてコンプレッサー１を運転する。この時、エンジン３が停止している場合にはエンジン３を始動する。また、エバポレーター通過後の空気温度Ｔintが所定値Ｔint１以下になると、マグネットクラッチ２をオフしてコンプレッサー１を停止する。この時、エアコン以外のエンジン運転要求がなければエンジン３を停止する。
【００２３】
目標吹き出し風温度Ｔoが所定値Ｔo１を越える範囲では、コンプレッサー１の運転と停止を決定するエバポレータ通過後の空気温度Ｔint１、Ｔint３が目標吹き出し風温度Ｔoに比例して増加する。そして、エバポレータ通過後の空気温度Ｔintが目標吹き出し風温度Ｔoに応じた温度Ｔint３を越えると、マグネットクラッチ２をオンしてコンプレッサー１を運転する。この時、エンジン３が停止している場合にはエンジン３を始動する。また、エバポレータ通過後の空気温度Ｔintが目標吹き出し風温度Ｔoに応じた温度Ｔint１以下になると、マグネットクラッチ２をオフしてコンプレッサー１を停止する。この時、エアコン以外のエンジン運転要求がなければエンジン３を停止する。
【００２４】
この実施の形態によれば、車両が停止している時には、エアコン以外のエンジン運転要求、例えば上述した暖房時のエンジン冷却水温低下時や高圧バッテリーの充電状態低下時などによるエンジン運転要求がなければ、コンプレッサー１の運転開始時にエンジン３を始動し、コンプレッサー１の停止時にエンジン３も停止する。エアコン以外のエンジン運転要求があればその要求にしたがってエンジン３の運転と停止を行う。
【００２５】
したがって、エアコン以外のエンジン運転要求がない場合には、次のようなコンプレッサー制御結果が得られる。
この実施の形態では、図２に示すように、目標吹き出し風温度Ｔoが所定値Ｔo２を越える範囲では、停車時のコンプレッサー停止温度（▲２▼の実線）が、走行時のコンプレッサー運転温度（▲１▼の破線）よりも高くなるコンプレッサー制御パターンを設定している。これにより、図３に示すように、時刻ｔ１において停車すると、目標吹き出し風温度Ｔoが所定値Ｔo２を越えている時には必ずコンプレッサー１が停止され、それにともなってエンジン３も停止する。つまり、エアコン以外にエンジンの運転要求がない限り、停車したらエンジンが直ちに停止されることになり、その分だけ燃費を向上させることができる。
【００２６】
通常の車両の運行パターンにおいては、信号待ちなどで短時間停車する場合が多い。目標吹き出し風温度Ｔoが所定値Ｔo２を越えている時には、このような短時間の停車が行われるたびに、停車直後にエンジンがいったん停止されることになり、燃費の改善効果が大きい。
【００２７】
また、この実施の形態では、走行時と停車時とで異なるコンプレッサー制御パターンを設定した。すなわち、走行時の制御パターンは、コンプレッサーの運転と停止を決定するエバポレーター通過後の空気温度Ｔintが目標吹き出し温度Ｔoに無関係に一定な制御パターンとし、停車時の制御パターンは、エバポレーター通過後の空気温度を目標吹き出し温度Ｔoに比例して増加する制御パターンとした。このようなコンプレッサー制御パターンを設定したことにより、走行時には、コンプレッサーが連続運転される時間が長くなり、エンジンに対する負荷変動を軽減して燃費を改善することができる。また、停車時には、コンプレッサーが断続運転される時間が長くなり、エンジンの運転時間が短縮されて燃費を改善することができる。
【００２８】
なお、目標吹き出し風温度Ｔoが所定値Ｔo２を越える範囲において、停車時のコンプレッサー停止温度（▲２▼の実線）が走行時のコンプレッサー運転温度（▲１▼の破線）よりも高くなる、上記一実施の形態のコンプレッサー制御パターンを設定しない場合には、図３に破線で示すように、停車直後にコンプレッサー１が運転されることになり、その分だけ燃費が悪くなる。
【００２９】
図４は、一実施の形態のコンプレッサー制御プログラムを示すフローチャートである。
エアコンコントローラー１１は、オートエアコンスイッチ１５、フルエアコンスイッチ１６およびエアコンオフスイッチ１７の操作にしたがってこの制御プログラムを実行する。オートエアコンスイッチ１５が操作された場合には、ステップ１からコンプレッサー制御を開始し、ステップ２で目標吹き出し風温度Ｔoを演算するとともに、センサー１４によりエバポレーター通過後の空気温度Ｔintを検出する。
【００３０】
ステップ３において、車速ＶがＶ１以上か、つまり車両が走行中であるか否かを確認し、走行中の場合はステップ４へ進み、停車中の場合はステップ５へ進む。走行中の場合には、ステップ４で、上述した図２の▲１▼に示す走行時の制御パターンにしたがってコンプレッサー１の運転と停止を制御する。一方、停車中の場合には、ステップ５で、図２の▲２▼に示す停車時の制御パターンにしたがってコンプレッサー１の運転と停止を制御する。
【００３１】
その後、ステップ６で車速Ｖが所定値Ｖ２（例えば３０km/h）以上か否かを判別し、所定値Ｖ２以上の場合はステップ７へ進む。ハイブリッド車両では、通常、車速Ｖが高い時はエンジンの駆動力により走行する。エンジンの駆動力により高速で走行している時には冷却水温Ｔwが高く、ステップ７で、エンジン３の冷却水をヒーターコア１０へ導いて通常のヒーター制御を行う。一方、車速Ｖが所定値Ｖ２未満の場合にはステップ８へ進み、エンジン冷却水温Ｔwが所定値Ｔｗ１以上か否かを確認する。エンジン冷却水温Ｔwが所定値Ｔw１以上の時はステップ９へ進み、低速ではエンジン３を停止してモーターの駆動力により走行しているため、電動ウオーターポンプ９によりエンジン冷却水をヒーターコア１０へ導き、暖房を行う。なお、車速Ｖが所定値Ｖ２未満で、且つエンジン冷却水温Ｔwが所定値Ｔw１未満の場合はステップ１０へ進み、暖房用熱源を確保するためにエンジン３を始動して暖機運転を開始する。
【００３２】
フルエアコンスイッチ１６が操作された場合には、ステップ１１からコンプレッサー制御を開始し、ステップ１２で目標吹き出し風温度Ｔoを演算するとともに、センサー１４によりエバポレーター通過後の空気温度Ｔintを検出する。その後ステップ４へ進み、上述した走行時のコンプレッサー制御を実行する。また、エアコンオフスイッチ１７が操作された場合には、ステップ１３からヒーター制御を開始する。
【００３３】
《コンプレッサー制御パターンの変形例》
コンプレッサー１の制御パターンを図５に示すパターンとしてもよい。図５のパターンでは、目標吹き出し風温度Ｔoが所定値Ｔo３を越えたら、走行時▲１▼と停車時▲２▼におけるコンプレッサーの運転、停止を決定するためのエバポレーター通過後の空気温度Ｔint４〜Ｔint７を、目標吹き出し風温度Ｔoに比例して同一の割合で増加させる。ここで、空気温度Ｔint４〜Ｔint７は、
【数２】
Ｔint４＜Ｔint５＜Ｔint６＜Ｔint７
の関係にあり、停車時のコンプレッサー停止温度（▲２▼の実線）が走行時のコンプレッサー運転温度（▲１▼の破線）よりも高い。
【００３４】
この制御パターンによれば、図２に示す制御パターンによる効果に加え、ハイブリッド車両のモーターによる走行中にコンプレッサーが断続運転され、それにともなってエンジンのアイドリングが停止される時間が長くなって燃費が改善されるという効果が得られる。
【００３５】
以上の一実施の形態の構成において、エアコンコントローラー１１が演算手段、コンプレッサー制御手段およびエンジン停止要求手段を、車両コントローラー１２およびエンジンコントローラー１３がエンジン制御装置をそれぞれ構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】コンプレッサーの制御パターンを示す図である。
【図３】一実施の形態による停車後のコンプレッサーの制御結果を示す図である。
【図４】一実施の形態のコンプレッサー制御を示すフローチャートである。
【図５】コンプレッサーの制御パターンの変形例を示す図である。
【符号の説明】
１コンプレッサー
２マグネットクラッチ
３エンジン
４コンデンサー
５エバポレーター
６ラジエーター
７バルブ
８ブロアファン
９電動ウオーターポンプ
１０ヒーターコア
１１エアコンコントローラー
１２車両コントローラー
１３エンジンコントローラー
１５オートエアコンスイッチ
１６フルエアコンスイッチ
１７エアコンオフスイッチ
１８車速センサー
１９冷媒圧力センサー
２０エンジン冷却水温センサー
２１充電状態センサー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner that drives a compressor by the power of an engine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A vehicle air conditioner including a compression refrigeration cycle that drives a compressor by engine power is known. In this type of vehicle air conditioner, the operation and stop of the compressor are controlled based on the air temperature after passing through the evaporator.
[0003]
In addition, in order to improve the fuel consumption rate (hereinafter referred to as fuel efficiency), a vehicle that stops the idling operation of the engine when the vehicle stops is known.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in a vehicle equipped with an air conditioner that drives the compressor with the power of the engine, if the conditions for operating the compressor are satisfied when the vehicle is stopped, the engine idling operation cannot be stopped immediately, and the fuel consumption is increased accordingly. There is a problem that gets worse.
[0005]
An object of the present invention is to increase the fuel consumption rate by extending the idling stop time of the engine.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention will be described with reference to FIG. 2 showing a compressor control pattern of an embodiment. The invention of claim 1 is a compressor mechanically connected to an engine via a clutch and driven by the power of the engine. A vehicle interior air conditioning unit capable of adjusting the temperature of the air blown into the vehicle interior by arranging a heater core downstream of the evaporator and changing the ratio of the air passing through the heater core and the air bypassing the heater core; and at least the vehicle interior Calculation means for calculating the target blown air temperature To based on the temperature set value, the passenger compartment temperature, the outside air temperature and the amount of solar radiation, detection means for detecting the air temperature Tint after passing through the evaporator, the target blown air temperature To and the evaporator passing through Compressor control pattern that determines the operation and stop of the compressor based on the air temperature Tint The vehicle air conditioner includes compressor control means for opening and closing the clutch of the compressor according to the compressor control pattern, and engine stop request means for requesting the engine control device to stop the engine when the compressor stops. The compressor control means is configured such that the air temperature Tint after passing through the evaporator that stops the compressor when the vehicle stops (shown by a solid line of (2)) is the air temperature Tint after passing through the evaporator that operates the compressor during driving (▲ 1). It has a higher compressor control pattern than that shown by the broken line.
In the invention of claim 2, a compressor is mechanically connected to the engine through a clutch and driven by the engine power, and a heater core is disposed downstream of the evaporator, and air passing through the heater core and the heater core are bypassed. The vehicle interior air conditioning unit that can adjust the temperature of the blown air into the vehicle interior by changing the ratio of the air to be discharged, and the target airflow temperature To based on at least the vehicle interior temperature set value, the vehicle interior temperature, the outside air temperature, and the amount of solar radiation Computation means for calculating, detection means for detecting the air temperature Tint after passing through the evaporator, and a compressor control pattern for determining the operation and stop of the compressor based on the target blowing air temperature To and the air temperature Tint after passing through the evaporator And open and close the compressor clutch according to this compressor control pattern An air conditioner for a vehicle comprising an compressor control means and an engine stop requesting means for requesting the engine control device to stop the engine when the compressor is stopped when the vehicle is stopped. The compressor control pattern is set, and the air temperature Tint after passing through the evaporator that stops the compressor when the vehicle stops is shown only in the range where the target blowing air temperature To exceeds the predetermined value To2, and the compressor is It has a compressor control pattern that is higher than the air temperature Tint (indicated by the broken line (1)) after passing through the operating evaporator.
The vehicle air conditioner according to claim 3 determines the compressor control pattern ((2) in FIG. 2) when the vehicle is stopped, and determines whether the compressor is operated or stopped when the target blown air temperature To exceeds the predetermined value To1. The air temperature Tint after passing through the evaporator is set to a control pattern in which the air temperature Tint increases in proportion to the target blown air temperature To, and the compressor control pattern (1) in FIG. 2 is used to determine the operation and stop of the compressor. The air temperature Tint after passing has a constant control pattern regardless of the target blowing air temperature To.
[0007]
In the section of the means for solving the above-described problem, a diagram of an embodiment is used for easy understanding of the description. However, the present invention is not limited to the embodiment.
[0008]
【The invention's effect】
According to the invention of claim 1, the compressor control means has a compressor control pattern in which the air temperature after passing through the evaporator that stops the compressor when the vehicle is stopped is higher than the air temperature after passing through the evaporator that drives the compressor during traveling. Unless there is an engine operation request other than the air conditioner, the engine is immediately stopped when the vehicle stops, and the fuel efficiency can be improved accordingly.
According to the invention of claim 2, different compressor control patterns are set for traveling and when the vehicle is stopped, and the air temperature after passing through the evaporator that stops the compressor when the vehicle stops only when the target blowing air temperature exceeds a predetermined value. Because it has a compressor control pattern that is higher than the air temperature after passing through the evaporator that drives the compressor during driving, when the target blowing air temperature does not exceed the predetermined value and the occupant wants a relatively low blowing air temperature, Since the compressor is not necessarily stopped, passenger comfort is improved.
According to the invention of claim 3, the compressor control pattern at the time of stopping is such that the air temperature after passing through the evaporator for determining the operation and stop of the compressor is proportional to the target blowing air temperature in the range where the target blowing air temperature exceeds a predetermined value. Therefore, the compressor control pattern during driving and the air temperature after passing through the evaporator that determines the operation and stop of the compressor have a constant control pattern regardless of the target blowing air temperature. The continuous operation time becomes longer, and the load fluctuations on the engine can be reduced to improve fuel efficiency. On the other hand, when the vehicle is stopped, the time during which the compressor is intermittently operated becomes longer, and the operation time of the engine can be shortened to improve fuel efficiency.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment in which the present invention is applied to a hybrid vehicle that travels by the driving force of an engine and / or motor will be described. The present invention is not limited to a hybrid vehicle, and can also be applied to a conventional engine vehicle equipped with an air conditioner that drives a compressor by engine power.
[0010]
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment.
The compressor 1 is mechanically connected to the engine 3 via a magnet clutch 2, and the compressor 1 is operated and stopped by controlling the magnet clutch 2 on and off. The refrigerant compressed by the compressor 1 is cooled by the condenser 4, and the evaporator 5 cools the vehicle interior by exchanging heat with the air in the vehicle interior. The compressor 1, the condenser 4 and the evaporator 5 constitute a compression refrigeration cycle of the air conditioner. Although the compression refrigeration cycle includes other devices such as a liquid tank, the illustration and description thereof are omitted because they are not directly related to the present invention.
[0011]
On the other hand, the cooling water of the engine 3 circulates through the radiator 6 and the valve 7, is cooled by the running wind pressure of the vehicle or the blower fan 8, and circulates through the electric water pump 9 and the heater core 10. Heat the passenger compartment.
[0012]
The air conditioner controller 11 includes a microcomputer and its peripheral parts, and drives and controls the air conditioner. The vehicle controller 12 includes a microcomputer and its peripheral components, and performs overall control of the hybrid vehicle. Further, the engine controller 13 includes a microcomputer and its peripheral components, and performs fuel injection control, torque control, rotational speed control, ignition control, and the like of the engine 3. The controllers 11 to 13 communicate with each other using a communication device.
[0013]
The air conditioner controller 11 includes a sensor 14 for detecting the air temperature Tint after passing through the evaporator 5, other sensors (not shown) such as an inside air temperature sensor, an outside air temperature sensor, and a solar radiation sensor, a fan motor, and an outlet Actuators (not shown) such as an opening / closing actuator and an air mix door driving actuator are connected. Also connected to the air conditioner controller 11 are an auto air conditioner switch 15 for operating the air conditioner in the automatic air condition mode, a full air conditioner switch 16 for prioritizing the air conditioner operation, and an air conditioner off switch 17 for stopping the air conditioner operation.
[0014]
The vehicle controller 12 includes an electric water pump 9 that circulates engine coolant to the heater core 10 when the engine is stopped, a sensor 18 that detects the vehicle speed V, a sensor 19 that detects the pressure Pd of the refrigerant circulating in the compression refrigeration cycle, A sensor 20 for detecting the cooling water temperature Tw, a sensor 21 for detecting a charging state of a high-voltage battery (not shown) for driving the traveling motor, the compressor magnetic clutch 2 described above, and the like are connected.
[0015]
The engine controller 13 performs so-called idling stop control in which the idling operation of the engine 3 is stopped when the vehicle is stopped. However, if it is necessary to drive the compressor 1 to cool the vehicle interior, the engine cooling water temperature Tw is too low when the vehicle interior is heated, and the engine 3 needs to be warmed up. When the state of charge (SOC) of a high-voltage battery (not shown) for supplying electric power is lowered, the engine 3 is operated even when the vehicle is stopped.
[0016]
An air conditioning unit that generates conditioned air is installed in the passenger compartment. In this air conditioning unit, there are a door for taking in the inside air or outside air in order from the upstream, a blower fan that sends the conditioned air into the unit, an evaporator that cools the conditioned air, a heater core that warms the conditioned air, and a heater core An air mix door that adjusts the ratio of the air that passes through and the air that bypasses the heater core, and an air mix chamber that mixes the air that passes through the heater core and the air that bypasses the heater core are installed. Such an air conditioning unit in the passenger compartment is well known, and illustration and detailed description thereof will be omitted.
[0017]
FIG. 2 shows a compressor control pattern according to an embodiment, and FIG. 3 shows a compressor control result immediately after stopping.
In this embodiment, as shown in FIG. 2, different compressor control patterns are set for traveling and stopping based on the target blowing air temperature To and the air temperature Tint after passing through the evaporator. In FIG. 2, the air temperatures Tint1 to Tint3 after passing through the evaporator are
[Expression 1]
Tint1 <Tint2 <Tint3
Suppose that
[0018]
Here, the target blowout air temperature To is the temperature of the air-conditioning air blown from a blowout port such as a foot blowout port, a vent blowout port, or a defroster blowout port in the vehicle interior, and an opening Xm of an air mix door (not shown). It changes according to. The target blowing air temperature To is calculated by the air conditioner controller 11 based on the vehicle interior temperature set value Tptc, the vehicle interior temperature Tinc, the outside air temperature Tamb, the solar radiation amount Qsun, and the like. A lot of literature has been introduced on the calculation method of the target blowing air temperature To, and the description thereof is omitted because it is not directly related to the present invention.
[0019]
Further, the determination of the running state and the stopped state of the vehicle is made when the vehicle speed V detected by the sensor 18 is equal to or lower than a predetermined value V1 (V1 is a value near 0), and when the vehicle speed V exceeds the predetermined value V1. Set to the running state.
[0020]
When the vehicle is running, the compressor 1 is operated (on-dashed line) and stopped (OFF-solid line) according to the control pattern indicated by (1) in FIG. That is, regardless of the target blowing air temperature To, when the air temperature Tint that has passed through the evaporator 5 exceeds the predetermined value Tint2, the magnet clutch 2 is turned on to operate the compressor 1 and cool the vehicle interior. When the air that has passed through the evaporator 5 becomes equal to or less than the predetermined value Tint1, the magnet clutch 2 is turned off and the compressor 1 is stopped.
[0021]
On the other hand, when the vehicle is stopped, the compressor 1 is operated (on-dashed line) and stopped (OFF-solid line) according to the control pattern indicated by (2) in FIG. Idling stop control of the engine 3 is performed.
[0022]
When the target blown air temperature To is equal to or lower than the predetermined value To1, regardless of the target blown air temperature To, when the air temperature Tint that has passed through the evaporator 5 exceeds the predetermined value Tint3, the magnet clutch 2 is turned on and the compressor 1 is operated. At this time, if the engine 3 is stopped, the engine 3 is started. When the air temperature Tint after passing through the evaporator becomes equal to or lower than the predetermined value Tint1, the magnet clutch 2 is turned off and the compressor 1 is stopped. At this time, if there is no engine operation request other than the air conditioner, the engine 3 is stopped.
[0023]
In the range where the target blown air temperature To exceeds the predetermined value To1, the air temperatures Tint1 and Tint3 after passing the evaporator for determining the operation and stop of the compressor 1 increase in proportion to the target blown air temperature To. When the air temperature Tint after passing the evaporator exceeds the temperature Tint3 corresponding to the target blown air temperature To, the magnet clutch 2 is turned on and the compressor 1 is operated. At this time, if the engine 3 is stopped, the engine 3 is started. When the air temperature Tint after passing through the evaporator becomes equal to or lower than the temperature Tint1 corresponding to the target blown air temperature To, the magnet clutch 2 is turned off and the compressor 1 is stopped. At this time, if there is no engine operation request other than the air conditioner, the engine 3 is stopped.
[0024]
According to this embodiment, when the vehicle is stopped, there is no engine operation request other than the air conditioner, for example, when there is no engine operation request due to, for example, a decrease in the engine coolant temperature during heating or a decrease in the charge state of the high-voltage battery described above. The engine 3 is started when the operation of the compressor 1 is started, and the engine 3 is also stopped when the compressor 1 is stopped. If there is an engine operation request other than the air conditioner, the engine 3 is operated and stopped according to the request.
[0025]
Therefore, when there is no engine operation request other than the air conditioner, the following compressor control result is obtained.
In this embodiment, as shown in FIG. 2, in the range where the target blowing air temperature To exceeds a predetermined value To2, the compressor stop temperature at the time of stopping (solid line of (2)) is the compressor operating temperature (▲ A compressor control pattern that is higher than the broken line 1) is set. Thus, as shown in FIG. 3, when the vehicle stops at time t1, the compressor 1 is always stopped when the target blowing air temperature To exceeds the predetermined value To2, and the engine 3 is also stopped accordingly. That is, unless there is an engine operation request other than the air conditioner, the engine is immediately stopped when the vehicle stops, and the fuel efficiency can be improved accordingly.
[0026]
In a normal vehicle operation pattern, there are many cases where the vehicle stops for a short time due to a signal waiting or the like. When the target blowing air temperature To exceeds the predetermined value To2, the engine is temporarily stopped immediately after the vehicle is stopped for such a short time, so that the effect of improving the fuel consumption is great.
[0027]
Further, in this embodiment, different compressor control patterns are set for traveling and for stopping. That is, the control pattern at the time of running is a control pattern in which the air temperature Tint after passing the evaporator that determines the operation and stop of the compressor is constant regardless of the target blowing temperature To, and the control pattern at the time of stopping is the air after passing the evaporator. The control pattern was such that the temperature increased in proportion to the target blowing temperature To. By setting such a compressor control pattern, during running, the time during which the compressor is continuously operated becomes longer, and it is possible to reduce load fluctuations on the engine and improve fuel efficiency. Further, when the vehicle is stopped, the time during which the compressor is intermittently operated becomes longer, and the operating time of the engine can be shortened to improve fuel efficiency.
[0028]
In the range where the target blowing air temperature To exceeds the predetermined value To2, the compressor stop temperature at the time of stopping (solid line of (2)) becomes higher than the compressor operating temperature at the time of traveling (broken line of (1)). When the compressor control pattern of the embodiment is not set, as shown by a broken line in FIG. 3, the compressor 1 is operated immediately after the vehicle stops, and the fuel efficiency is deteriorated accordingly.
[0029]
FIG. 4 is a flowchart illustrating a compressor control program according to an embodiment.
The air conditioner controller 11 executes this control program in accordance with operations of the auto air conditioner switch 15, the full air conditioner switch 16 and the air conditioner off switch 17. When the auto air conditioner switch 15 is operated, the compressor control is started from step 1, the target blown air temperature To is calculated in step 2, and the air temperature Tint after passing the evaporator is detected by the sensor 14.
[0030]
In step 3, it is confirmed whether the vehicle speed V is V1 or higher, that is, whether or not the vehicle is traveling. If the vehicle is traveling, the process proceeds to step 4. If the vehicle is stopped, the process proceeds to step 5. When the vehicle is traveling, in step 4, the operation and stop of the compressor 1 are controlled according to the traveling control pattern shown in (1) of FIG. On the other hand, when the vehicle is stopped, in step 5, the operation and stop of the compressor 1 are controlled according to the control pattern at the time of stopping shown in (2) in FIG.
[0031]
Thereafter, in step 6, it is determined whether or not the vehicle speed V is equal to or higher than a predetermined value V2 (for example, 30 km / h). In a hybrid vehicle, usually, when the vehicle speed V is high, the vehicle travels by the driving force of the engine. When the vehicle is running at a high speed by the driving force of the engine, the coolant temperature Tw is high. In step 7, the coolant of the engine 3 is guided to the heater core 10 to perform normal heater control. On the other hand, if the vehicle speed V is less than the predetermined value V2, the process proceeds to step 8 to check whether the engine coolant temperature Tw is equal to or higher than the predetermined value Tw1. When the engine cooling water temperature Tw is equal to or higher than the predetermined value Tw1, the process proceeds to Step 9, and at low speed, the engine 3 is stopped and the motor is driven by the driving force. Therefore, the electric water pump 9 guides the engine cooling water to the heater core 10. , Do the heating. When the vehicle speed V is less than the predetermined value V2 and the engine cooling water temperature Tw is less than the predetermined value Tw1, the process proceeds to step 10, and the engine 3 is started to start a warm-up operation in order to secure a heating heat source.
[0032]
When the full air conditioner switch 16 is operated, the compressor control is started from step 11, the target blown air temperature To is calculated in step 12, and the air temperature Tint after passing the evaporator is detected by the sensor 14. Thereafter, the process proceeds to step 4 to execute the above-described compressor control during traveling. When the air conditioner off switch 17 is operated, the heater control is started from step 13.
[0033]
<Modification of compressor control pattern>
The control pattern of the compressor 1 may be the pattern shown in FIG. In the pattern of FIG. 5, when the target blown air temperature To exceeds a predetermined value To3, the air temperatures Tint4 to Tint7 after passing through the evaporator for determining the operation and stop of the compressor during traveling (1) and stopping (2). At the same rate in proportion to the target blowing air temperature To. Here, the air temperatures Tint4 to Tint7 are
[Expression 2]
Tint4 <Tint5 <Tint6 <Tint7
Therefore, the compressor stop temperature at the time of stopping (solid line of (2)) is higher than the compressor operation temperature at the time of travel (broken line of (1)).
[0034]
According to this control pattern, in addition to the effect of the control pattern shown in FIG. 2, the compressor is intermittently operated while the hybrid vehicle motor is running, and accordingly, the engine idling is stopped for a longer time and fuel consumption is improved. The effect that it is done is acquired.
[0035]
In the configuration of the above-described embodiment, the air conditioner controller 11 constitutes an arithmetic means, a compressor control means, and an engine stop request means, and the vehicle controller 12 and the engine controller 13 constitute an engine control device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating a control pattern of a compressor.
FIG. 3 is a diagram illustrating a control result of the compressor after stopping according to one embodiment.
FIG. 4 is a flowchart illustrating compressor control according to an embodiment.
FIG. 5 is a diagram illustrating a modification of a compressor control pattern.
[Explanation of symbols]
1 Compressor 2 Magnet clutch 3 Engine 4 Condenser 5 Evaporator 6 Radiator 7 Valve 8 Blower fan 9 Electric water pump 10 Heater core 11 Air conditioner controller 12 Vehicle controller 13 Engine controller 15 Auto air conditioner switch 16 Full air conditioner switch 17 Air conditioner off switch 18 Vehicle speed sensor 19 Refrigerant pressure sensor 20 Engine coolant temperature sensor 21 Charge state sensor

Claims

A compressor mechanically coupled to the engine via a clutch and driven by the power of the engine;
A vehicle interior air conditioning unit that arranges a heater core downstream of the evaporator, changes the ratio of the air passing through the heater core and the air bypassing the heater core, and can adjust the temperature of the air blown into the vehicle interior,
A calculation means for calculating a target blowing air temperature based on at least a vehicle interior temperature setting value, a vehicle interior temperature, an outside air temperature and an amount of solar radiation;
Detection means for detecting the air temperature after passing through the evaporator;
A compressor control pattern for determining the operation and stop of the compressor based on the target blowing air temperature and the air temperature after passing through the evaporator, and a compressor control means for opening and closing the clutch of the compressor according to the compressor control pattern;
When the compressor is stopped when the vehicle is stopped, the vehicle air conditioner includes engine stop requesting means for requesting the engine control device to stop the engine,
The vehicular air conditioner characterized in that the compressor control means has a compressor control pattern in which the air temperature after passing through the evaporator that stops the compressor when the vehicle is stopped is higher than the air temperature after passing through the evaporator that operates the compressor during driving.

A compressor mechanically coupled to the engine via a clutch and driven by the power of the engine;
A vehicle interior air conditioning unit that arranges a heater core downstream of the evaporator, changes the ratio of the air passing through the heater core and the air bypassing the heater core, and can adjust the temperature of the air blown into the vehicle interior,
A calculation means for calculating a target blowing air temperature based on at least a vehicle interior temperature setting value, a vehicle interior temperature, an outside air temperature and an amount of solar radiation;
Detection means for detecting the air temperature after passing through the evaporator;
A compressor control pattern for determining the operation and stop of the compressor based on the target blowing air temperature and the air temperature after passing through the evaporator, and a compressor control means for opening and closing the clutch of the compressor according to the compressor control pattern;
When the compressor is stopped when the vehicle is stopped, the vehicle air conditioner includes engine stop requesting means for requesting the engine control device to stop the engine,
Different compressor control patterns are set for driving and stopping, and the air temperature after passing the evaporator that stops the compressor when the vehicle stops passes through the evaporator that drives the compressor only when the target blowing air temperature exceeds the specified value. A vehicle air conditioner having a compressor control pattern higher than a later air temperature.

In the vehicle air conditioner according to claim 1 or 2,
The compressor control pattern when the vehicle is stopped is a control pattern in which the air temperature after passing through the evaporator that determines the operation and stop of the compressor increases in proportion to the target blown air temperature in a range where the target blown air temperature exceeds a predetermined value. The vehicular air-conditioning apparatus is characterized in that the compressor control pattern during traveling has a constant control pattern in which the air temperature after passing through the evaporator for determining operation and stop of the compressor is independent of the target blowing air temperature.