JP4340350B2

JP4340350B2 - Air conditioner for vehicles

Info

Publication number: JP4340350B2
Application number: JP01313699A
Authority: JP
Inventors: 芳和松村; 尚弘磯貝; 統一金丸
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-01-21
Filing date: 1999-01-21
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2019-01-21
Also published as: JP2000211343A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水冷式のエンジンを用いた自動車等に搭載される車両用空調装置に関し、一層詳細には、低コストで運転可能な車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、水冷式のエンジンを備えた自動車等に搭載される暖房装置は、前記エンジンを冷却することによって前記冷却水が得た熱をヒータコアにおいて前記自動車の車室内の空気と熱交換し、前記車室内の空気を暖めるように構成されている。
【０００３】
ところで、近時、前記エンジンには、燃費向上等の要請から、発生する熱量を低減させる構成が採用されているため、前記車室内の空気を暖めるために十分な熱を前記エンジンから得ることができない。
【０００４】
そこで、前記暖房装置には、冷却水を補助的に加熱する補助ヒータが設けられている（例えば、特開平２−２４６８２３号公報および特開平３−５７８７７号公報参照）。この補助ヒータは、車室内に設けられた選択スイッチを運転者が投入することによって待機状態とされ、さらに、冷却水の温度に基づいてＯＮ／ＯＦＦされて、前記冷却水を所定の温度範囲に維持する（例えば、特開平１０−４４７４８号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来技術に係る暖房装置においては、補助ヒータは冷却水の温度に基づいてＯＮ／ＯＦＦされるため、車室内の暖房を行う必要がない場合にも前記補助ヒータが駆動される場合があり、前記暖房装置の運転コストが上昇してしまう懸念が生じる。
【０００６】
本発明は、前記の不都合を克服するためになされたものであり、運転コストの削減を図ることが可能な車両用空調装置を提供することを目的とする。
【０００９】
本発明によれば、エンジンを冷却した冷却水が前記エンジンから得た熱を利用して車両の室内の暖房を行う車両用空調装置に設けられる補助加熱装置は、前記冷却水の水温が所定の起動水温（例えば、７５℃）より低い場合で、外気温が所定の起動気温（例えば、０℃）より低い場合で、且つ作動時間が、外気温に基づいて定められた所定の作動指示時間を下回っている場合に作動状態を維持し、それ以外の場合に停止され、前記作動指示時間は、所定の外気温区分では該外気温の低下に伴って増加し、他の外気温区分では該外気温によらずに一定値である（請求項１記載の発明）。このように構成することによって、冷却水を加熱する必要がない場合、例えば、冷却水の水温が暖房を行う上で十分に高い場合や、外気温が暖房を要する値より高い場合には前記補助加熱装置が作動されないようにし、車両用空調装置の運転コストの削減を図ることが可能である。また、外気温に応じて補助加熱装置の作動時間を制限し、車両用空調装置の運転コストの削減を図ることができる。さらに、外気温が低く、より多くの熱を冷却水から得る必要がある場合には前記補助加熱装置の作動時間をより長く確保することができる。
【００１０】
この場合、外気温が所定の変換気温（例えば、０℃）より高い場合は前記作動指示時間がゼロ値となるように構成してもよい（請求項２記載の発明）。このように構成することによって、外気温が暖房を要する値より高い場合に前記補助加熱装置が作動されることを回避することができる。
【００１１】
そして、前記作動指示時間には、前記補助加熱装置の前回の作動時における実際の作動時間が前記作動指示時間より短かった場合、前記作動指示時間から、前回の作動時における前記作動指示時間と前記実際の作動時間との差を減算する補正処理を施すようにしてもよい（請求項３記載の発明）。このように構成することによって、補助加熱装置の作動時間を制限し、車両用空調装置の運転コストの一層の削減を図ることができる。
【００１２】
さらに、本発明によれば、エンジンを冷却した冷却水が前記エンジンから得た熱を利用して車両の室内の暖房を行う車両用空調装置に設けられる補助加熱装置は、停止状態においては前記冷却水の水温が前記外気温に基づいて定められた第１の所定水温より低い場合に起動され、作動状態においては前記水温が前記外気温に基づいて定められた第２の所定水温より高い場合に停止され、前記第１および第２の所定水温は、所定の外気温区分では該外気温の低下に伴って増加し、他の外気温区分では該外気温によらずに一定値である（請求項４記載の発明）。このように構成することによって、外気温に応じて冷却水の水温を変化させ、車両用空調装置による暖房効率を向上させるとともに、補助加熱装置の作動時間を制限することができる。また、このように構成することによって、冷却水の水温を外気温に応じて最適な値に設定することができる。
【００１３】
この場合、前記第１および第２の所定水温は、前記外気温が所定の変換気温（例えば、０℃）より高い場合は該外気温とは独立した一定値となるように構成してもよい（請求項５記載の発明）。
【００１４】
なお、車両の速度が所定の起動車速より高い場合には、補助加熱装置を停止させるように構成してもよい（請求項６記載の発明）。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る車両用空調装置について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１６】
図１に、本実施の形態に係る車両用空調装置が適用された自動車（車両）１０の要部を示す。
【００１７】
この自動車１０は、複数（例えば、４つ）のシリンダ１２ａ〜１２ｄを備えたエンジン１４を有する。シリンダ１２ａ〜１２ｄには、冷却水Ｗが満たされたウォータジャケット１６が該シリンダ１２ａ〜１２ｄを囲むように設けられる。そして、このウォータジャケット１６の、例えば、シリンダ１２ａ側（入口側）およびシリンダ１２ｄ側（出口側）には、それぞれ管１８、２０が接続されている。これら管１８、２０は、それぞれラジエータ２２の入口側および出口側に接続され、また、管１８にはポンプ２４が設けられる。
【００１８】
そして、このポンプ２４の駆動作用下に、ウォータジャケット１６内を管２０、ラジエータ２２および管１８を介して循環される冷却水Ｗが、シリンダ１２ａ〜１２ｄに沿って流れながら該シリンダ１２ａ〜１２ｄを冷却する。その際、シリンダ１２ａ〜１２ｄを冷却することによって加熱された冷却水Ｗは、前記ラジエータ２２における放熱作用によって冷却される。
【００１９】
管１８にはバルブ２６が設けられる。以下、管１８におけるこのバルブ２６の下流側を管１８ａと記し、上流側を管１８ｂと記す。
【００２０】
管１８ａとウォータジャケット１６の出口側との間には、バイパス管２８によって迂回路が形成されている。バルブ２６を閉じると、ウォータジャケット１６から流出した冷却水Ｗは、バイパス管２８および管１８ａを通って前記ウォータジャケット１６に戻る。
【００２１】
自動車１０は、その車室内の空調を行う車両用空調装置としての冷暖房装置３０を有する。以下、この冷暖房装置３０における暖房を行うための構造について説明する。なお、冷房を行うための構造についての説明は省略する。
【００２２】
冷暖房装置３０はヒータコア（熱交換器）３２を有し、このヒータコア３２の入口側および出口側には、それぞれ管３４、３６が接続されている。また、管３４はウォータジャケット１６の出口側に接続され、管３６は管１８ａに接続される。そして、管３４、３６および管１８ａを介して、冷却水Ｗがウォータジャケット１６とヒータコア３２との間を循環する。すなわち、これら管３４、３６および管１８ａによって、冷却水Ｗがウォータジャケット１６とヒータコア３２との間を循環する循環路が構成される。
【００２３】
シリンダ１２ａ〜１２ｄで発生した熱によって加熱された冷却水Ｗは、ヒータコア３２において該ヒータコア３２を通る空気Ａとの間で熱交換され、該空気Ａを加熱する。この空気Ａは自動車１０の車室内に導入され、該車室内が暖められる。
【００２４】
また、管３４にはバルブ３８が設けられ、このバルブ３８を開／閉させることによって、ヒータコア３２への冷却水Ｗの供給／非供給が選択される。
【００２５】
さらに、管３４には補助加熱装置としてのビスカスヒータ４０が設けられる。このビスカスヒータ４０は、図２に示すように、ハウジング４２内に収容されたヒータ部４４を有する。このヒータ部４４は、内部に粘性流体Ｂが充填されたヒータ室４６を備え、このヒータ室４６内にはロータ４８が配されている。このロータ４８にはシャフト５０が連結され、さらに、このシャフト５０にはビスカスクラッチ５２が連結されている。
【００２６】
このビスカスクラッチ５２にはプーリ５４が装着されている。また、エンジン１４の出力軸（例えば、クランクシャフト）５６にはプーリ５７が装着されている。そして、これらプーリ５４とプーリ５７とはベルト５８によって連結されている。すなわち、エンジン１４の駆動力は出力軸５６、プーリ５７、ベルト５８、プーリ５４およびビスカスクラッチ５２を介してヒータ室４６内のロータ４８に伝えられる。ビスカスヒータ４０は、ビスカスクラッチ５２が連結された場合にＯＮ状態となり、前記ビスカスクラッチ５２が切り離された場合にＯＦＦ状態となる。
【００２７】
自動車１０は、図１に示すように、制御手段としてのＥＣＵ（Electric Control Unit ）６０を有する。このＥＣＵ６０は、中央処理装置としてのＣＰＵ６２と、システムプログラムやアプリケーションプログラム等が記憶される記憶手段（メモリ）であるＲＯＭ（図示せず）と、作業用等として使用される記憶手段（メモリ）であるＲＡＭ（図示せず）と、計時手段としてのタイマ６４、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力インタフェース（図示せず）等が含まれるマイクロコンピュータにより構成されている。
【００２８】
ＥＣＵ６０には、バイパス管２８に設けられた水温センサ（温度検出手段）７０、ラジエータ２２の前面側（外気Ａ′が流入する側）の近傍に設けられた外気温センサ（外気温検出手段）７２、自動車１０の速度Ｖを検出する速度センサ（車速検出手段）７４、エンジン１４の回転数ＲＰＭを検出する回転数検出器（回転数検出手段）７６が接続される。そして、ＥＣＵ６０には、水温センサ７０で検出された冷却水Ｗの水温Ｔｗ、外気温センサ７２で検出された外気温Ｔａ、速度センサ７４からの速度Ｖ、回転数検出器７６からの回転数ＲＰＭがそれぞれ供給される。
【００２９】
また、ＥＣＵ６０には、イグニッションスイッチ７８からのＯＮ／ＯＦＦ信号であるイグニッション信号ＩＧが供給される。
【００３０】
そして、ＥＣＵ６０は、これらの信号（水温Ｔｗ、外気温Ｔａ、速度Ｖ、回転数ＲＰＭおよびイグニッション信号ＩＧ）に基づいてビスカスヒータ４０を制御する。実際には、前記信号（水温Ｔｗ、外気温Ｔａ、速度Ｖ、回転数ＲＰＭおよびイグニッション信号ＩＧ）に基づいてビスカスヒータ４０の開／閉を選択し、それを指示する信号（指示信号）ＢＤを前記ビスカスヒータ４０に供給する。
【００３１】
また、ＥＣＵ６０には、ビスカスヒータ４０から該ビスカスヒータ４０の作動／停止状態を示すＯＮ／ＯＦＦ信号であるヒータ状態信号ＢＳが供給される。そして、ＥＣＵ６０はこのヒータ状態信号ＢＳに基づいて、ビスカスヒータ４０の作動／停止状態を確認する。
【００３２】
次に、本実施の形態に係る車両用空調装置としての冷暖房装置３０が適用された自動車１０の、主に、ＥＣＵ６０における前記冷暖房装置３０の制御処理について、実施例をあげて説明する。
【００３３】
まず、第１実施例について図３のフローチャートを参照して説明する。この第１実施例に係る処理は、ビスカスヒータ４０の作動条件を従来技術のように冷却水Ｗの水温Ｔｗのみに基づいて決定するのではなく、外気温Ｔａ、自動車１０の速度Ｖ、エンジン１４の回転数ＲＰＭ等に基づく作動条件を追加することにより、特に冬場において、冷暖房装置３０の省動力化を図ることを目的として構成されている。
【００３４】
始めに、イグニッションスイッチ７８が投入されているかどうかの判定、すなわち、前記イグニッションスイッチ７８からのイグニッション信号ＩＧがＯＮであるかＯＦＦであるかの判定が行われる（ステップＳ１）。
【００３５】
ステップＳ１における判定結果がＮＯ（イグニッション信号ＩＧがＯＦＦ）であった場合、ビスカスヒータ４０を停止させる処理（または、停止状態を維持する処理）が行われ（ステップＳ２）、再びステップＳ１の処理に戻る。
【００３６】
一方、ステップＳ１における判定結果がＹＥＳ（イグニッション信号ＩＧがＯＮ）であると判断された場合、続いて、ビスカスヒータ４０からのヒータ状態信号ＢＳに基づいて、該ビスカスヒータ４０が作動中であるかどうかの判定が行われる（ステップＳ３）。
【００３７】
ステップＳ３において、ビスカスヒータ４０が作動中ではない（停止中である）ことが確認され、判定結果がＮＯであった場合、続いて、ビスカスヒータ４０の起動条件の判定が行われる（ステップＳ４）。このステップＳ４では、水温センサ７０から供給された冷却水Ｗの水温Ｔｗが所定の起動水温Ｔｗα（例えば、６５℃）より低いかどうかの判定が行われる。すなわち、水温Ｔｗが起動水温Ｔｗαより低い場合には前記ビスカスヒータ４０の起動条件を満たすと判断され、一方、前記水温Ｔｗが前記起動水温Ｔｗαより高い場合には前記起動条件を満たさないと判断される。そして、水温Ｔｗが起動水温Ｔｗαより高く、ビスカスヒータ４０の起動条件を満たさない（判定結果がＮＯ）と判断された場合、前記ステップＳ２の処理に移行する。
【００３８】
ステップＳ３において、ビスカスヒータ４０が作動中である（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合、または、ステップＳ４において水温Ｔｗが起動水温Ｔｗαより低く、ビスカスヒータ４０の起動条件を満たす（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合、前記ビスカスヒータ４０の第１の作動継続条件の判定が行われる（ステップＳ５）。このステップＳ５では、水温センサ７０から供給された冷却水Ｗの水温Ｔｗが所定の作動継続水温（起動水温）Ｔｗβ（例えば、７５℃）より低いかどうかの判定が行われる。すなわち、水温Ｔｗが作動継続水温Ｔｗβより低い場合には、冷却水Ｗの水温Ｔｗが暖房を行う上で十分でないため、前記ビスカスヒータ４０の作動継続条件を満たすと判断される。一方、水温Ｔｗが作動継続水温Ｔｗβより高い場合には、冷却水Ｗの水温Ｔｗが暖房を行う上で十分であるため、作動継続条件を満たさないと判断される。
【００３９】
そして、水温Ｔｗが作動継続水温Ｔｗβより高く、ビスカスヒータ４０の作動継続条件を満たさない（判定結果がＮＯ）と判断された場合、前記ステップＳ２の処理に移行する。一方、水温Ｔｗが作動継続水温Ｔｗβより低く、ビスカスヒータ４０の作動継続条件を満たす（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合、次のステップＳ６における第２の作動継続条件の判定処理に移行する。
【００４０】
ステップＳ６においては、外気温センサ７２からの外気温Ｔａが所定の作動継続気温（起動気温）Ｔａα（例えば、０℃）より低いかどうかの判定が行われる。すなわち、外気温Ｔａが作動継続気温Ｔａαより低い場合には、暖房を行う際に多くの熱量を要するため、前記ビスカスヒータ４０の作動継続条件を満たすと判断される。一方、外気温Ｔａが作動継続気温Ｔａαより高い場合には、暖房を行う際にあまり多くの熱量を要しないため、作動継続条件を満たさないと判断される。
【００４１】
そして、外気温Ｔａが作動継続気温Ｔａαより高く、ビスカスヒータ４０の作動継続条件を満たさない（判定結果がＮＯ）と判断された場合、前記ステップＳ２の処理に移行する。一方、外気温Ｔａが作動継続気温Ｔａαより低く、ビスカスヒータ４０の作動継続条件を満たす（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合、次のステップＳ７における第３の作動継続条件の判定処理に移行する。
【００４２】
ステップＳ７においては、速度センサ７４からの速度Ｖが所定の作動継続車速（起動車速）Ｖα（例えば、５０ｋｍ／ｈ）より低いかどうかの判定が行われる。すなわち、速度Ｖが作動継続車速Ｖαより低い場合には、エンジン１４が発生する熱量が低下するため、ビスカスヒータ４０の作動継続条件を満たすと判断される。一方、速度Ｖが作動継続車速Ｖαより高い場合には、エンジン１４が十分な量の熱を発生するため、作動継続条件を満たさないと判断される。
【００４３】
そして、速度Ｖが作動継続車速Ｖαより高く、作動継続条件を満たさない（判定結果がＮＯ）と判断された場合、前記ステップＳ２の処理に移行する。一方、速度Ｖが作動継続車速Ｖαより低く、作動継続条件を満たす（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合、次のステップＳ８における第４の作動継続条件の判定処理に移行する。
【００４４】
ステップＳ８においては、回転数検出器７６からの回転数ＲＰＭが所定の作動継続回転数（起動回転数）Ｒα（例えば、１５００ｒｐｍ）より少ないかどうかの判定が行われる。すなわち、回転数ＲＰＭが作動継続回転数Ｒαより少ない場合には、エンジン１４が発生する熱量が低下するため、ビスカスヒータ４０の作動継続条件を満たすと判断される。一方、回転数ＲＰＭが作動継続回転数Ｒαより多い場合には、エンジン１４が十分な量の熱を発生するため、作動継続条件を満たさないと判断される。
【００４５】
そして、回転数ＲＰＭが作動継続回転数Ｒαより多く、作動継続条件を満たさない（判定結果がＮＯ）と判断された場合、前記ステップＳ２の処理に移行する。一方、回転数ＲＰＭが作動継続回転数Ｒαより少なく、作動継続条件を満たす（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合、ビスカスヒータ４０の作動状態を維持する処理（または、ビスカスヒータ４０を起動する処理）が行われ（ステップＳ９）、再びステップＳ１の処理に戻る。
【００４６】
なお、前記ステップＳ５〜Ｓ８における第１〜第４の作動継続条件の判定処理の順番は、任意に決定することができる。また、前記第１〜第４の作動継続条件の判定処理の中から幾つかの処理を選択して行うようにしてもよい。
【００４７】
このように、第１実施例においては、ステップＳ５〜Ｓ８における第１〜第４の作動継続条件（冷却水Ｗの水温Ｔｗ、外気温Ｔａ、自動車１０の速度Ｖ、エンジン１４の回転数ＲＰＭに基づく作動継続条件）に対する判定処理を行うことによって、ビスカスヒータ４０を作動して冷却水Ｗを加熱する必要がない場合に該ビスカスヒータ４０が作動されないようにし、冷暖房装置３０の運転コストの削減を図ることが可能である。
【００４８】
次に、第２実施例について図４のフローチャートを参照して説明する。なお、この第２実施例においては、前記第１実施例における処理ステップと同一の処理が行われる処理ステップには同一の符号を付し、その説明を省略する。以下、第３および第４実施例についても同様とする。
【００４９】
この第２実施例に係る処理は、外気温Ｔａに応じてビスカスヒータ４０の作動指示時間を設定することにより、冷却水Ｗの水温Ｔｗを前記第１実施例における作動継続水温Ｔｗβよりも低くコントロールし、冷暖房装置３０の一層の省動力化を図ることを目的として構成されている。
【００５０】
第２実施例では、第１実施例（図３参照）と同様に、ステップＳ１における判定結果がＮＯであった場合には、ステップＳ２の処理に移行する。一方、ステップＳ１における判定結果がＹＥＳであった場合には、ステップＳ３の処理に移行する。以下、第１実施例（図３参照）と同様に、ステップＳ４〜Ｓ６の処理が行われる。
【００５１】
ステップＳ６における判定結果がＹＥＳであった場合、続いて、ビスカスヒータ４０の停止条件を満足するかどうかの判定処理（停止判定処理）が行われる。
【００５２】
まず、タイマ６４においてビスカスヒータ４０の作動時間ｔの計時が行われているかどうかを判定する（ステップＳ２１）。実際には、後述するステップＳ２４およびＳ２６で求められた第１フラグＦ１がＦ１＝０であるかＦ１＝１であるかに基づいて前記判定が行われる。ここで、第１フラグＦ１がＦ１＝０である場合には、ビスカスヒータ４０の作動時間ｔの計時が行われていないことを示し、第１フラグＦ１がＦ１＝１である場合には、前記ビスカスヒータ４０の作動時間ｔの計時が行われていることを示す。なお、第１フラグＦ１のデフォルトはＦ１＝０である。
【００５３】
ステップＳ２１において、第１フラグＦ１がＦ１＝０であり、ビスカスヒータ４０の作動時間ｔの計時が行われていない（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合、続いて、前記ビスカスヒータ４０の作動が継続される時間を定める作動指示時間ｔ１が求められる（ステップＳ２２）。
【００５４】
ステップＳ２２においては、外気温センサ７２からの外気温Ｔａの値に基づいて、図５に模式的に示すＴａ・ｔ１（外気温・作動指示時間）テーブル８０を検索することによって作動指示時間ｔ１の値が求められる。
【００５５】
このＴａ・ｔ１テーブル８０は、外気温Ｔａをパラメータとして予め設定された作動指示時間ｔ１を導くテーブルである。このＴａ・ｔ１テーブル８０において、作動指示時間ｔ１は、外気温Ｔａが第１気温Ｔａ１（例えば、Ｔａ１＝−２０℃）から第２気温Ｔａ２（変換気温とも記し、例えば、Ｔａ２＝０℃）の範囲内であるとき、該外気温Ｔａに反比例する。すなわち、外気温Ｔａが第１気温Ｔａ１から第２気温Ｔａ２まで上昇するのに従って、作動指示時間ｔ１は第１時間ｔａ（例えば、ｔａ＝３０分）から第２時間ｔｂ（例えば、ｔｂ＝０分）まで直線的に減少する。ただし、外気温Ｔａが第１気温Ｔａ１より低い場合には、作動指示時間ｔ１は第１時間ｔａの一定値となる。また、外気温Ｔａが第２気温Ｔａ２より高い場合には、作動指示時間ｔ１は第２時間ｔｂの一定値となる。
【００５６】
次いで、タイマ６４におけるビスカスヒータ４０の作動時間ｔの計時が開始され（ステップＳ２３）、第１フラグＦ１がＦ１＝１にセットされる（ステップＳ２４）。なお、作動時間ｔの計時が既に行われている場合、ステップＳ２３においてタイマ６４をリセットするようにしてもよい。
【００５７】
続いて、ステップＳ２５に移行する。また、前記ステップＳ２１において、第１フラグＦ１がＦ１＝１であり、ビスカスヒータ４０の作動時間ｔの計時が行われている（判定結果がＮＯ）と判断された場合には、前記ステップＳ２２〜Ｓ２４の処理は行われず、ステップＳ２５に移行する。
【００５８】
このステップＳ２５では、ビスカスヒータ４０の作動時間ｔが作動指示時間ｔ１に到達したかどうかの判定、言い換えれば、ビスカスヒータ４０の停止条件を満たしているかどうかの判定が行われる。実際には、タイマ６４から取り込まれた作動時間ｔを作動指示時間ｔ１から引いた値がゼロ値以下であるかどうかの判定が行われる。
【００５９】
ステップＳ２５において、作動時間ｔが作動指示時間ｔ１に到達しており、ビスカスヒータ４０の停止条件を満たしている（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合、ステップＳ２に移行し、ビスカスヒータ４０を停止させる処理（または、停止状態を維持する処理）が行われる。一方、作動時間ｔが作動指示時間ｔ１に到達しておらず、ビスカスヒータ４０の停止条件を満たしていない（判定結果がＮＯ）と判断された場合、第１実施例（図３参照）と同様に、ステップＳ９における、ビスカスヒータ４０の作動状態を維持する処理（または、ビスカスヒータ４０を起動する処理）が行われる。その後、ステップＳ１の処理に戻る。
【００６０】
また、ステップＳ２の処理が行われた後には、第１フラグＦ１がＦ１＝０にセットされ（ステップＳ２６）、その後、ステップＳ１の処理に戻る。
【００６１】
このように、第２実施例においては、ビスカスヒータ４０は外気温Ｔａに基づいて定められた作動指示時間ｔ１内において作動されるため、前記外気温Ｔａに応じて前記ビスカスヒータ４０が作動する時間を制限し、冷暖房装置３０の運転コストの削減を図ることができる。
【００６２】
また、作動指示時間ｔ１は、外気温Ｔａが第２気温Ｔａ２より低い場合は前記外気温Ｔａの低下に伴って増加し、前記外気温Ｔａが前記第２気温Ｔａ２より高い場合は第２時間ｔｂ（例えば、ｔｂ＝０分）の一定値となる。従って、外気温Ｔａが暖房を要する値より高い場合にビスカスヒータ４０が作動されることを回避することができるとともに、前記外気温Ｔａが低く、より多くの熱を冷却水Ｗから得る必要がある場合には前記ビスカスヒータ４０のより長い作動時間を確保することができる。
【００６３】
さらに、自動車１０の速度Ｖ、エンジン１４の回転数ＲＰＭに基づく作動継続条件の判定処理を省くことができるため、冷暖房装置３０の構成および制御処理の簡素化が実現される。
【００６４】
次に、第３実施例について図６および図７のフローチャートを参照して説明する。
【００６５】
第３実施例においては、後述するステップＳ５８で算出される第２の作動指示時間ｔ２に対して補正処理を施すことによって、ビスカスヒータ４０の作動時間をより一層制限することを目的としている。
【００６６】
このような補正処理が、ビスカスヒータ４０の作動時間を制限する上で有効となるのは、以下の理由に基づく。例えば、自動車１０が登坂路を走行しているときなどには、エンジン１４が通常より大きな回転数ＲＰＭで回転している。この場合、冷却水Ｗの水温Ｔｗは、通常より速く上昇するため、前記作動指示時間ｔ２に従ってビスカスヒータ４０を作動させた場合には、該ビスカスヒータ４０が無駄に作動されている状態が生じるおそれがある。このような状態においては、前記作動指示時間ｔ２に対する補正処理を施すことによって、ビスカスヒータ４０の作動時間を制限することが可能となる。
【００６７】
第３実施例では、第２実施例（図４参照）と同様に、まず、ステップＳ１の処理が行われる。そして、ステップＳ１における判定結果がＹＥＳであった場合、続いて、作動回数フラグＦａに基づいて、イグニッションスイッチ７８がＯＮにされてからビスカスヒータ４０が作動された回数が１回より多い（２回以上である）かどうかの判定が行われる（ステップＳ３１）。この作動回数フラグＦａは、Ｆａ＝１である場合には、ビスカスヒータ４０の作動回数が２回以上であることを示し、Ｆａ＝０である場合には、前記ビスカスヒータ４０の作動回数が１回であることを示す。
【００６８】
ステップＳ３１において、作動回数フラグＦａがＦａ＝０であり、ビスカスヒータ４０の作動回数が１回である（判定結果がＮＯ）と判断された場合、第２実施例（図４参照）と同様に、ステップＳ３の処理が行われる。そして、このステップＳ３における判定結果がＮＯであった場合には、ステップＳ４に移行し、前記ステップＳ３における判定結果がＹＥＳであった場合、または、ステップＳ４における判定結果がＹＥＳであった場合には、ステップＳ５に移行する。ステップＳ４における判定結果がＮＯであった場合には、ステップＳ２の処理が行われる。以下、第２実施例（図４参照）と同様に、ステップＳ６、Ｓ９、Ｓ２１〜Ｓ２６の処理が行われる。
【００６９】
ステップＳ９の処理が行われた後、ビスカスヒータ４０の今回の作動時における作動時間ｔの積算値として、積算作動時間ｓｔ１が求められる（ステップＳ３２）。続いて、ステップＳ２２で求められた作動指示時間ｔ１が前回の作動指示時間ｔ０として記憶される（ステップＳ３３）。
【００７０】
次いで、作動有無フラグＦｂがＦｂ＝１とされる（ステップＳ３４）。この作動有無フラグＦｂは、Ｆｂ＝１である場合には、ビスカスヒータ４０の作動が行われたことがあることを示し、Ｆｂ＝０である場合には、前記ビスカスヒータ４０の作動が行われたことがないことを示す。なお、作動有無フラグＦｂのデフォルトはＦｂ＝０である。
【００７１】
そして、ステップＳ３５の処理が行われた後、ステップＳ１の処理に戻る。ステップＳ３５では、ビスカスヒータ４０の１回目の作動が継続中であるため、作動回数フラグＦａはＦａ＝０とされる。
【００７２】
ステップＳ２６の処理が行われた後には、作動有無フラグＦｂに基づいて、前記ステップＳ２では、作動していたビスカスヒータ４０が停止されたのか、あるいは、前記ビスカスヒータ４０の停止状態が継続されたのかが判断される（ステップＳ３６）。
【００７３】
ステップＳ３６において、作動有無フラグＦｂがＦｂ＝０であり、ステップＳ２ではビスカスヒータ４０の停止状態が継続された（判定結果がＮＯ）と判断された場合、ステップＳ１の処理に戻る。一方、作動有無フラグＦｂがＦｂ＝１であり、ステップＳ２では作動していたビスカスヒータ４０が停止された（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合、作動回数フラグＦａがＦａ＝１とされた後（ステップＳ３７）、ステップＳ１の処理に戻る。
【００７４】
ステップＳ１における判定結果がＮＯであった場合、作動回数フラグＦａがＦａ＝０とされ（ステップＳ４１）、作動有無フラグＦｂがＦｂ＝０とされる（ステップＳ４２）。
【００７５】
また、ステップＳ３１において、作動回数フラグＦａがＦａ＝１であり、ビスカスヒータ４０の作動回数が２回以上である（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合、図７に示すステップＳ５１の処理に移行する。
【００７６】
このステップＳ５１、並びに以下のステップＳ５２、Ｓ５３およびＳ５４では、それぞれステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５およびＳ６（図６参照）と同様の処理が行われる。そして、ステップＳ５２、Ｓ５３またはＳ５４における判定結果がＮＯであった場合には、ステップＳ５５およびＳ５６の処理に移行する。
【００７７】
ステップＳ５５では、ステップＳ２（図６参照）と同様の処理が行われる。続くステップＳ５６では、第２フラグＦ２がＦ２＝０とされ、ステップＳ１の処理に戻る（図６参照）。この第２フラグＦ２は、Ｆ２＝０である場合はビスカスヒータ４０の作動時間ｔの計時が行われていないことを示し、Ｆ２＝１である場合は前記ビスカスヒータ４０の作動時間ｔの計時が行われていることを示す。なお、この第２フラグＦ２のデフォルトはＦ２＝０である。
【００７８】
ステップＳ５４における判定結果がＹＥＳであった場合には、第２の停止条件を満足するかどうかを判断する処理に移行する。
【００７９】
まず、タイマ６４においてビスカスヒータ４０の作動時間ｔの計時が行われているかどうかを判定する（ステップＳ５７）。実際には、前記ステップＳ５６および後述するステップＳ６３で求められた第２フラグＦ２がＦ２＝０であるかＦ２＝１であるかに基づいて前記判定が行われる。
【００８０】
ステップＳ５７において、第２フラグＦ２がＦ２＝０であり、ビスカスヒータ４０の作動時間ｔの計時が行われていない（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合、続いて、前記ビスカスヒータ４０の作動が継続される時間を定める第２の作動指示時間ｔ２が求められる（ステップＳ５８）。この作動指示時間ｔ２は、ステップＳ２２の場合と同様に、図５に模式的に示すＴａ・ｔ１テーブル８０から、作動指示時間ｔ１を作動指示時間ｔ２と置き換えることによって求められる。
【００８１】
次に、前記ステップＳ５８で求められた作動指示時間ｔ２に補正を施す必要があるかどうかの判定が行われる（ステップＳ５９）。このステップＳ５９においては、作動指示時間ｔ２が前記ステップＳ３２（図６参照）または後述するステップＳ６６で求められる積算作動時間ｓｔ１より大きいかどうか（ｔ２＞ｓｔ１であるかどうか）の判定が行われる。
【００８２】
前記ステップＳ５９において、ｔ２＞ｓｔ１であり、作動指示時間ｔ２に補正を施す必要がある（ＹＥＳ）と判定された場合、続くステップＳ６０およびＳ６１において、前記作動指示時間ｔ２に対する補正処理が行われる。
【００８３】
ステップＳ６０では、次の（１）式に基づいて、タイマ補正時間τが求められる。
【００８４】
τ＝ｔ２−（ｔ０−ｓｔ１）−α …（１）
ここで、τは、補正後の作動指示時間ｔ２となるタイマ補正時間であり、ｔ０は前記ステップＳ３３（図６参照）または後述するステップＳ６７で求められる前回の作動指示時間であり、αは実験等により求められる所定の補正値である。
【００８５】
そして、ステップＳ６１において、作動指示時間ｔ２が、前記ステップＳ６０で求められた前記タイマ補正時間τの値に置き換えられる（ｔ２＝τ）。
【００８６】
ステップＳ５９において、ｔ２＞ｓｔ１ではなく、作動指示時間ｔ２に補正を施す必要がない（ＮＯ）と判定された場合、続くステップＳ６０およびＳ６１の処理は行われない。
【００８７】
次いで、タイマ６４におけるビスカスヒータ４０の作動時間ｔの計時が開始され（ステップＳ６２）、第２フラグＦ２がＦ２＝１にセットされる（ステップＳ６３）。なお、作動時間ｔの計時が既に行われている場合、ステップＳ６２においてタイマ６４をリセットするようにしてもよい。
【００８８】
続いて、ステップＳ６４に移行する。また、前記ステップＳ５７において、第２フラグＦ２がＦ２＝１であり、ビスカスヒータ４０の作動時間ｔの計時が行われていると判断された場合、前記ステップＳ５８〜Ｓ６３の処理は行われず、ステップＳ６４に移行する。
【００８９】
このステップＳ６４では、ビスカスヒータ４０の作動時間ｔが第２の作動指示時間ｔ２に到達したかどうかの判定、言い換えれば、ビスカスヒータ４０の第２の停止条件を満たしているかどうかの判定が行われる。実際には、タイマ６４から取り込まれた作動時間ｔを第２の作動指示時間ｔ２から引いた値がゼロ値以下であるかどうかの判定が行われる。
【００９０】
ステップＳ６４において、作動時間ｔが第２の作動指示時間ｔ２に到達しており、ビスカスヒータ４０の第２の停止条件を満たしている（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合、ステップＳ５５の処理に移行し、ビスカスヒータ４０を停止させる処理（または、停止状態を維持する処理）が行われる。一方、作動時間ｔが第２の作動指示時間ｔ２に到達しておらず、ビスカスヒータ４０の第２の停止条件を満たしていない（判定結果がＮＯ）と判断された場合、ステップＳ６５〜Ｓ６７の処理に移行する。
【００９１】
ステップＳ６５では、ステップＳ９（図６参照）と同様の処理が行われ、続くステップＳ６６では、ステップＳ３２（図６参照）と同様の処理が行われる。そして、ステップＳ６７では、ステップＳ５８またはＳ６１で求められた作動指示時間ｔ２が前回の作動指示時間ｔ０として格納される。このステップＳ６７の処理が行われた後、ステップＳ１（図６参照）の処理に戻る。
【００９２】
このように、第３実施例においては、ビスカスヒータ４０の前回の作動時における実際の作動時間（すなわち、積算作動時間ｓｔ１）が、ステップＳ５８で求められる作動指示時間ｔ２より短かった場合に、前記作動指示時間ｔ２に対して、前記（１）式に基づく補正処理を施すようにしている。このため、ビスカスヒータ４０の作動時間をより一層制限することが可能である。
【００９３】
次に、第４実施例について図８のフローチャートを参照して説明する。
【００９４】
第４実施例においては、ビスカスヒータ４０を起動または停止させる判断の基準となる冷却水Ｗの水温Ｔｗである再起動水温（第１の所定水温）Ｔｗ１および停止水温（第２の所定水温）Ｔｗ２を外気温Ｔａに基づいて求めることにより、ビスカスヒータ４０の作動時間を短縮させ、冷暖房装置３０の運転コストの一層の削減を図ることを目的とする。
【００９５】
具体的には、再起動水温Ｔｗ１および停止水温Ｔｗ２を定め、水温センサ７０からの冷却水Ｗの水温Ｔｗが前記再起動水温Ｔｗ１を下回った場合に停止状態にあるビスカスヒータ４０が再起動され、前記水温Ｔｗが前記停止水温Ｔｗ２を上回った場合に作動状態にある前記ビスカスヒータ４０が停止される。
【００９６】
再起動水温Ｔｗ１は、外気温センサ７２からの外気温Ｔａの値に基づいて、図９に実線で模式的に示すＴａ・Ｔｗ１（外気温・再起動水温）テーブル９０を検索することによって求められる。一方、停止水温Ｔｗ２は、外気温Ｔａの値に基づいて、図９に点線で模式的に示すＴａ・Ｔｗ２（外気温・停止水温）テーブル９２を検索することによって求められる。
【００９７】
前記Ｔａ・Ｔｗ１テーブル９０は、外気温Ｔａをパラメータとして予め設定された再起動水温Ｔｗ１を導くテーブルである。このＴａ・Ｔｗ１テーブル９０において、再起動水温Ｔｗ１は、外気温Ｔａが第３気温Ｔａ３（例えば、Ｔａ３＝−２０℃）から第４気温Ｔａ４（変換気温とも記し、例えば、Ｔａ４＝０℃）の範囲内であるときには、該外気温Ｔａに反比例する。すなわち、外気温Ｔａが第３気温Ｔａ３から第４気温Ｔａ４まで上昇するのに従って、再起動水温Ｔｗ１は第１水温Ｔｗａ（例えば、Ｔｗａ＝７５℃）から第２水温Ｔｗｂ（例えば、Ｔｗｂ＝６５℃）まで直線的に減少する。ただし、外気温Ｔａが第３気温Ｔａ３より低い場合には、再起動水温Ｔｗ１は第１水温Ｔｗａの一定値となる。また、外気温Ｔａが第４気温Ｔａ４より高い場合には、再起動水温Ｔｗ１は第２水温Ｔｗｂの一定値となる。
【００９８】
前記Ｔａ・Ｔｗ２テーブル９２は、外気温Ｔａをパラメータとして予め設定された停止水温Ｔｗ２を導くテーブルである。このＴａ・Ｔｗ２テーブル９２において、停止水温Ｔｗ２は、外気温Ｔａが第３気温Ｔａ３から第４気温Ｔａ４の範囲内であるときには、該外気温Ｔａに反比例する。すなわち、外気温Ｔａが第３気温Ｔａ３から第４気温Ｔａ４まで上昇するのに従って、停止水温Ｔｗ２は第３水温Ｔｗｃ（例えば、Ｔｗｃ＝８０℃）から第４水温Ｔｗｄ（例えば、Ｔｗｄ＝７０℃）まで直線的に減少する。ただし、外気温Ｔａが第３気温Ｔａ３より低い場合には、停止水温Ｔｗ２は第３水温Ｔｗｃの一定値となる。また、外気温Ｔａが第４気温Ｔａ４より高い場合には、停止水温Ｔｗ２は第４水温Ｔｗｄの一定値となる。
【００９９】
第４実施例では、第１実施例（図３参照）と同様に、ステップＳ１における判定結果がＮＯであった場合には、ステップＳ２の処理が行われ、再びステップＳ１の処理に戻る。一方、ステップＳ１における判定結果がＹＥＳであった場合には、第１実施例（図３参照）と同様に、ステップＳ３の処理に移行する。
【０１００】
そして、ステップＳ３における判定結果がＹＥＳであった場合、または、後述するステップＳ７４における処理結果がＹＥＳであった場合には、続いて、前記Ｔａ・Ｔｗ２テーブル９２（図９参照）から停止水温Ｔｗ２が求められる（ステップＳ７１）。
【０１０１】
次いで、ビスカスヒータ４０の停止判定が行われる（ステップＳ７２）。具体的には、冷却水Ｗの水温Ｔｗが停止水温Ｔｗ２を上回っているかどうかの判定が行われる。そして、ステップＳ７２において、水温Ｔｗが停止水温Ｔｗ２を上回っている（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合には、ステップＳ２の処理に移行する。一方、ステップＳ７２において、水温Ｔｗが停止水温Ｔｗ２を上回っていない（判定結果がＮＯ）と判断された場合には、第１実施例（図３参照）と同様に、ステップＳ６の処理が行われる。
【０１０２】
以下、第１実施例と同様に、ステップＳ６における判定結果がＮＯであった場合には、ステップＳ２の処理に移行し、前記判定結果がＹＥＳであった場合には、ステップＳ７の処理に移行する。さらに、ステップＳ７における判定結果がＮＯであった場合には、ステップＳ２の処理に移行し、前記判定結果がＹＥＳであった場合には、ステップＳ９の処理に移行する。
【０１０３】
前記ステップＳ３における判定結果がＹＥＳであった場合には、続いて、前記Ｔａ・Ｔｗ１テーブル９０（図９参照）から再起動水温Ｔｗ１が求められる（ステップＳ７３）。
【０１０４】
次いで、ビスカスヒータ４０の再起動判定が行われる（ステップＳ７４）。具体的には、冷却水Ｗの水温Ｔｗが再起動水温Ｔｗ１を下回っているかどうかの判定が行われる。そして、ステップＳ７４において、水温Ｔｗが再起動水温Ｔｗ１を下回っている（判定結果がＹＥＳ）と判断された場合には、ステップＳ７１の処理に移行する。一方、ステップＳ７４において、水温Ｔｗが再起動水温Ｔｗ１を下回っていない（判定結果がＮＯ）と判断された場合には、ステップＳ２の処理に移行する。
【０１０５】
このように、第４実施例においては、ビスカスヒータ４０は、停止状態においては前記冷却水Ｗの水温Ｔｗが前記外気温Ｔａに基づいて定められた再起動水温Ｔｗ１より低い場合に起動され、作動状態においては前記水温Ｔｗが前記外気温Ｔａに基づいて定められた停止水温Ｔｗ２より高い場合に停止される。この場合、外気温Ｔａに応じて冷却水Ｗの水温Ｔｗが変化されるため、冷暖房装置３０による暖房効率を向上させるとともに、運転コストの一層の削減を図ることができる。
【０１０６】
また、前記再起動水温Ｔｗ１および停止水温Ｔｗ２は、前記外気温Ｔａが第４気温Ｔａ４（例えば、Ｔａ４＝０℃）より低い場合は該外気温Ｔａの低下に伴って増加し、前記外気温Ｔａが前記第４気温Ｔａ４より高い場合は該外気温Ｔａとは独立した一定値となる。従って、前記冷却水Ｗの水温Ｔｗを外気温Ｔａに応じて最適な値に設定することができる。
【０１０７】
なお、本実施の形態では、補助加熱装置としてビスカスヒータ４０を用いているが、このビスカスヒータ４０に代えて、燃焼式ヒータ、電気ヒータ等を用いるようにしてもよい。
【０１１０】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジンを冷却した冷却水が前記エンジンから得た熱を利用して車両の室内の暖房を行う車両用空調装置に設けられる補助加熱装置は、前記冷却水の水温が所定の起動水温（例えば、７５℃）より低い場合で、外気温が所定の起動気温（例えば、０℃）より低い場合で、且つ作動時間が、外気温に基づいて定められた所定の作動指示時間を下回っている場合に作動状態を維持し、それ以外の場合に停止され、前記作動指示時間は、所定の外気温区分では該外気温の低下に伴って増加し、他の外気温区分では該外気温によらずに一定値である（請求項１記載の発明）。このように構成することによって、冷却水を加熱する必要がない場合、例えば、冷却水の水温が暖房を行う上で十分に高い場合や、外気温が暖房を要する値より高い場合には前記補助加熱装置が作動されないようにし、車両用空調装置の運転コストの削減を図ることが可能である。また、外気温に応じて補助加熱装置の作動時間を制限し、車両用空調装置の運転コストの削減を図ることができる。さらに、外気温が低く、より多くの熱を冷却水から得る必要がある場合には前記補助加熱装置の作動時間をより長く確保することができる。
【０１１１】
この場合、外気温が所定の変換気温（例えば、０℃）より高い場合は前記作動指示時間がゼロ値となるように構成される（請求項２記載の発明）。このように構成することによって、外気温が暖房を要する値より高い場合に前記補助加熱装置が作動されることを回避することができる。
【０１１２】
そして、前記作動指示時間には、前記補助加熱装置の前回の作動時における実際の作動時間が前記作動指示時間より短かった場合、前記作動指示時間から、前回の作動時における前記作動指示時間と前記実際の作動時間との差を減算する補正処理が施される（請求項３記載の発明）。これによって、補助加熱装置の作動時間を制限し、車両用空調装置の運転コストの一層の削減を図ることができる。
【０１１３】
さらに、本発明によれば、エンジンを冷却した冷却水が前記エンジンから得た熱を利用して車両の室内の暖房を行う車両用空調装置に設けられる補助加熱装置は、停止状態においては前記冷却水の水温が前記外気温に基づいて定められた第１の所定水温より低い場合に起動され、作動状態においては前記水温が前記外気温に基づいて定められた第２の所定水温より高い場合に停止され、前記第１および第２の所定水温は、所定の外気温区分では該外気温の低下に伴って増加し、他の外気温区分では該外気温によらずに一定値である（請求項４記載の発明）。このように構成することによって、外気温に応じて冷却水の水温を変化させ、車両用空調装置による暖房効率を向上させるとともに、補助加熱装置の作動時間を制限することができる。また、このように構成することによって、冷却水の水温を外気温に応じて最適な値に設定することができる。
【０１１４】
この場合、前記第１および第２の所定水温は、前記外気温が所定の変換気温（例えば、０℃）より高い場合は該外気温とは独立した一定値となるように構成される（請求項５記載の発明）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用空調装置が適用された自動車の要部平面図である。
【図２】図１に示した車両用空調装置を構成するビスカスヒータを概略的に示す一部省略平面図である。
【図３】図１に示した車両用空調装置を構成するＥＣＵで行われる前記車両用空調装置の制御処理の第１実施例を示すフローチャートである。
【図４】図１に示した車両用空調装置を構成するＥＣＵで行われる前記車両用空調装置の制御処理の第２実施例を示すフローチャートである。
【図５】図４に示したフローチャートにおいて、図１に示したビスカスヒータの作動指示時間を求めるためのテーブルである。
【図６】図１に示した車両用空調装置を構成するＥＣＵで行われる前記車両用空調装置の制御処理の第３実施例を示すフローチャートである。
【図７】図１に示した車両用空調装置を構成するＥＣＵで行われる前記車両用空調装置の制御処理の第３実施例を示すフローチャートである。
【図８】図１に示した車両用空調装置を構成するＥＣＵで行われる前記車両用空調装置の制御処理の第４実施例を示すフローチャートである。
【図９】図８に示したフローチャートにおいて、図１に示したビスカスヒータの再起動／停止水温を求めるためのテーブルである。
【符号の説明】
１０…自動車（車両）１４…エンジン
１８ａ、３４、３６…管（循環路）
３０…冷暖房装置（車両用空調装置）
３２…ヒータコア（熱交換器）
４０…ビスカスヒータ（補助加熱装置）
６０…ＥＣＵ６２…ＣＰＵ
６４…タイマ（計時手段）７０…水温センサ（温度検出手段）
７２…外気温センサ（外気温検出手段）
７４…速度センサ（車速検出手段）
７６…回転数検出器（回転数検出手段）
８０…Ｔａ・ｔ１（外気温・作動指示時間）テーブル
９０…Ｔａ・Ｔｗ１（外気温・再起動水温）テーブル
９２…Ｔａ・Ｔｗ２（外気温・停止水温）テーブル
Ｗ…冷却水Ａ…空気
Ｔｗ…水温Ｔｗα…起動水温
Ｔｗβ…作動継続水温（起動水温）
Ｔｗ１…再起動水温（第１の所定水温）
Ｔｗ２…停止水温（第２の所定水温）
Ｔａ…外気温Ｔａα…作動継続気温（起動気温）
Ｔａ２…第２気温（変換気温）Ｔａ４…第４気温（変換気温）
ｔ…作動時間ｔ１、ｔ２…作動指示時間
ｓｔ１…積算作動時間Ｖ…速度
Ｖα…作動継続車速（起動車速）Ｒα…作動継続回転数（起動回転数）
ＲＰＭ…回転数[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner mounted on an automobile or the like using a water-cooled engine, and more particularly to a vehicle air conditioner that can be operated at a low cost.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a heating device mounted on an automobile or the like equipped with a water-cooled engine heat-exchanges the heat obtained by the cooling water by cooling the engine with the air in the interior of the automobile in a heater core, It is configured to warm the air in the passenger compartment.
[0003]
By the way, recently, the engine has been adapted to reduce the amount of heat generated due to demands such as improved fuel consumption, so that sufficient heat can be obtained from the engine to warm the air in the passenger compartment. Can not.
[0004]
Therefore, the heater is provided with an auxiliary heater that auxiliaryly heats the cooling water (see, for example, JP-A-2-246823 and JP-A-3-57877). The auxiliary heater is put into a standby state when a driver turns on a selection switch provided in the passenger compartment, and is turned on / off based on the temperature of the cooling water to bring the cooling water into a predetermined temperature range. (For example, refer to Japanese Patent Laid-Open No. 10-44748).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the heating device according to the above-described prior art, since the auxiliary heater is turned on / off based on the temperature of the cooling water, the auxiliary heater is driven even when it is not necessary to heat the passenger compartment. There is a concern that the operating cost of the heating device increases.
[0006]
The present invention has been made to overcome the above-described disadvantages, and an object of the present invention is to provide a vehicle air conditioner that can reduce the operating cost.
[0009]
  According to the present invention, the auxiliary heating device provided in the vehicle air conditioner that heats the interior of the vehicle using the heat obtained from the engine by the cooling water that has cooled the engine has a predetermined water temperature of the cooling water. From the starting water temperature (for example, 75 ° C)In the low case, Outside temperature is higher than a predetermined starting temperature (for example, 0 ° C)Low, andThe operation time is a predetermined operation instruction time determined based on the outside air temperature.underIf you are spinningMaintain operating condition, otherwiseThe operation instruction time isIn the specified outside air temperature classificationAs the outside air temperature decreasesIncreaseAddIn other outside air temperature categories, regardless of the outside air temperatureIt is a constant value (the invention according to claim 1). By configuring in this way, when it is not necessary to heat the cooling water, for example, when the water temperature of the cooling water is sufficiently high for heating or when the outside air temperature is higher than the value that requires heating, the auxiliary It is possible to prevent the heating device from being operated and to reduce the operating cost of the vehicle air conditioner. Moreover, the operating time of the auxiliary heating device can be limited according to the outside air temperature, and the operating cost of the vehicle air conditioner can be reduced. Furthermore, when the outside air temperature is low and it is necessary to obtain more heat from the cooling water, the operation time of the auxiliary heating device can be ensured longer.
[0010]
  In this case, the outside temperature is a predetermined conversion temperature (for example, 0 ° C.)The operation instruction time may be zero.2Described invention). By configuring in this way, it is possible to avoid the auxiliary heating device being operated when the outside air temperature is higher than the value that requires heating.The
[0011]
  In the operation instruction time, when the actual operation time at the previous operation of the auxiliary heating device is shorter than the operation instruction time, from the operation instruction time, the operation instruction time at the previous operation and the A correction process for subtracting the difference from the actual operation time may be performed.3Described invention). By comprising in this way, the operating time of an auxiliary | assistant heating apparatus can be restrict | limited and the further reduction of the operating cost of a vehicle air conditioner can be aimed at.
[0012]
  Further, according to the present invention, the auxiliary heating device provided in the vehicle air conditioner that heats the interior of the vehicle using the heat obtained from the engine by the cooling water that has cooled the engine includes the cooling water in a stopped state. It is activated when the water temperature is lower than a first predetermined water temperature determined based on the outside air temperature, and when the water temperature is higher than a second predetermined water temperature determined based on the outside air temperature in an operating state. And the first and second predetermined water temperatures areIn the specified outside air temperature classificationAs the outside air temperature decreasesIncreaseAddIn other outside air temperature categories, regardless of the outside air temperatureIt is a constant value (the invention according to claim 4). By comprising in this way, the water temperature of a cooling water can be changed according to external temperature, the heating efficiency by a vehicle air conditioner can be improved, and the operation time of an auxiliary heating apparatus can be restrict | limited. Moreover, by comprising in this way, the water temperature of a cooling water can be set to an optimal value according to external temperature.
[0013]
  In this case, the first and second predetermined water temperatures are,in frontOutside temperatureWhereConstant conversion temperature(Eg 0 ° C)If it is higher, it may be configured to be a constant value independent of the outside air temperature.5Described invention).
[0014]
  The auxiliary heating device may be stopped when the vehicle speed is higher than a predetermined startup vehicle speed (claims).6Described invention).
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Preferred embodiments of a vehicle air conditioner according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
[0016]
FIG. 1 shows a main part of an automobile (vehicle) 10 to which the vehicle air conditioner according to the present embodiment is applied.
[0017]
The automobile 10 includes an engine 14 including a plurality of (for example, four) cylinders 12a to 12d. The cylinders 12a to 12d are provided with a water jacket 16 filled with the cooling water W so as to surround the cylinders 12a to 12d. Then, pipes 18 and 20 are connected to the water jacket 16 on, for example, the cylinder 12a side (inlet side) and the cylinder 12d side (outlet side), respectively. The pipes 18 and 20 are respectively connected to the inlet side and the outlet side of the radiator 22, and the pipe 18 is provided with a pump 24.
[0018]
Then, under the driving action of the pump 24, the cooling water W circulated in the water jacket 16 through the pipe 20, the radiator 22 and the pipe 18 flows along the cylinders 12a to 12d while passing through the cylinders 12a to 12d. Cooling. At that time, the cooling water W heated by cooling the cylinders 12 a to 12 d is cooled by the heat radiation action in the radiator 22.
[0019]
The pipe 18 is provided with a valve 26. Hereinafter, the downstream side of the valve 26 in the pipe 18 is referred to as a pipe 18a, and the upstream side is referred to as a pipe 18b.
[0020]
A bypass is formed by a bypass pipe 28 between the pipe 18 a and the outlet side of the water jacket 16. When the valve 26 is closed, the cooling water W flowing out of the water jacket 16 returns to the water jacket 16 through the bypass pipe 28 and the pipe 18a.
[0021]
The automobile 10 has a cooling / heating device 30 as a vehicle air conditioner that performs air conditioning in the vehicle interior. Hereinafter, the structure for heating in the air conditioning apparatus 30 will be described. In addition, the description about the structure for cooling is abbreviate | omitted.
[0022]
The air conditioner 30 has a heater core (heat exchanger) 32, and pipes 34 and 36 are connected to the inlet side and the outlet side of the heater core 32, respectively. The pipe 34 is connected to the outlet side of the water jacket 16, and the pipe 36 is connected to the pipe 18a. Then, the cooling water W circulates between the water jacket 16 and the heater core 32 through the pipes 34 and 36 and the pipe 18a. That is, the pipes 34 and 36 and the pipe 18 a constitute a circulation path through which the cooling water W circulates between the water jacket 16 and the heater core 32.
[0023]
The cooling water W heated by the heat generated in the cylinders 12 a to 12 d is heat-exchanged with the air A passing through the heater core 32 in the heater core 32 to heat the air A. The air A is introduced into the vehicle interior of the automobile 10 and the vehicle interior is warmed.
[0024]
Further, the pipe 34 is provided with a valve 38, and the supply / non-supply of the cooling water W to the heater core 32 is selected by opening / closing the valve 38.
[0025]
Further, the pipe 34 is provided with a viscous heater 40 as an auxiliary heating device. As shown in FIG. 2, the viscous heater 40 has a heater portion 44 accommodated in a housing 42. The heater section 44 includes a heater chamber 46 filled with the viscous fluid B, and a rotor 48 is disposed in the heater chamber 46. A shaft 50 is connected to the rotor 48, and a viscous clutch 52 is connected to the shaft 50.
[0026]
A pulley 54 is attached to the viscous clutch 52. A pulley 57 is attached to the output shaft (for example, crankshaft) 56 of the engine 14. The pulley 54 and the pulley 57 are connected by a belt 58. That is, the driving force of the engine 14 is transmitted to the rotor 48 in the heater chamber 46 via the output shaft 56, the pulley 57, the belt 58, the pulley 54 and the viscous clutch 52. The viscous heater 40 is turned on when the viscous clutch 52 is connected, and is turned off when the viscous clutch 52 is disconnected.
[0027]
As shown in FIG. 1, the automobile 10 includes an ECU (Electric Control Unit) 60 as control means. The ECU 60 includes a CPU 62 as a central processing unit, a ROM (not shown) that is a storage means (memory) in which system programs and application programs are stored, and a storage means (memory) that is used for work and the like. It is constituted by a microcomputer including a RAM (not shown), a timer 64 as a time measuring means, an input / output interface (not shown) such as an A / D converter and a D / A converter, and the like.
[0028]
The ECU 60 includes a water temperature sensor (temperature detection means) 70 provided in the bypass pipe 28 and an outside air temperature sensor (outside air temperature detection means) 72 provided in the vicinity of the front side of the radiator 22 (the side into which the outside air A ′ flows). A speed sensor (vehicle speed detecting means) 74 for detecting the speed V of the automobile 10 and a rotational speed detector (rotational speed detecting means) 76 for detecting the rotational speed RPM of the engine 14 are connected. Then, the ECU 60 includes a coolant temperature Ww detected by the coolant temperature sensor 70, an ambient temperature Ta detected by the ambient temperature sensor 72, a speed V from the speed sensor 74, and a rotational speed RPM from the rotational speed detector 76. Are supplied respectively.
[0029]
The ECU 60 is also supplied with an ignition signal IG that is an ON / OFF signal from the ignition switch 78.
[0030]
The ECU 60 controls the viscous heater 40 based on these signals (water temperature Tw, outside air temperature Ta, speed V, rotation speed RPM, and ignition signal IG). Actually, the open / close of the viscous heater 40 is selected based on the signals (water temperature Tw, outside air temperature Ta, speed V, rotation speed RPM, and ignition signal IG), and a signal (instruction signal) BD for instructing it is selected. The viscous heater 40 is supplied.
[0031]
Further, the ECU 60 is supplied with a heater state signal BS which is an ON / OFF signal indicating the operation / stop state of the viscous heater 40 from the viscous heater 40. Then, the ECU 60 confirms the operating / stopped state of the viscous heater 40 based on the heater state signal BS.
[0032]
Next, the control processing of the air conditioner 30 in the ECU 60 of the automobile 10 to which the air conditioner 30 as the vehicle air conditioner according to the present embodiment is applied will be described with reference to examples.
[0033]
First, the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the processing according to the first embodiment, the operating condition of the viscous heater 40 is not determined based only on the water temperature Tw of the cooling water W as in the prior art, but the outside temperature Ta, the speed V of the automobile 10, the engine 14 By adding an operation condition based on the rotation speed RPM of the engine, it is configured for the purpose of power saving of the air conditioning apparatus 30 particularly in winter.
[0034]
First, it is determined whether or not the ignition switch 78 is turned on, that is, whether or not the ignition signal IG from the ignition switch 78 is ON or OFF (step S1).
[0035]
If the determination result in step S1 is NO (ignition signal IG is OFF), a process of stopping the viscous heater 40 (or a process of maintaining the stopped state) is performed (step S2), and the process of step S1 is performed again. Return.
[0036]
On the other hand, if it is determined that the determination result in step S1 is YES (ignition signal IG is ON), then whether the viscous heater 40 is operating based on the heater state signal BS from the viscous heater 40 or not. A determination of whether or not is made (step S3).
[0037]
In step S3, it is confirmed that the viscous heater 40 is not operating (stopped), and when the determination result is NO, the activation condition of the viscous heater 40 is subsequently determined (step S4). . In step S4, it is determined whether or not the water temperature Tw of the cooling water W supplied from the water temperature sensor 70 is lower than a predetermined activation water temperature Twα (for example, 65 ° C.). That is, when the water temperature Tw is lower than the startup water temperature Twα, it is determined that the startup condition of the viscous heater 40 is satisfied. On the other hand, when the water temperature Tw is higher than the startup water temperature Twα, it is determined that the startup condition is not satisfied. The When it is determined that the water temperature Tw is higher than the startup water temperature Twα and does not satisfy the startup condition of the viscous heater 40 (the determination result is NO), the process proceeds to step S2.
[0038]
If it is determined in step S3 that the viscous heater 40 is operating (the determination result is YES), or the water temperature Tw is lower than the starting water temperature Twα in step S4, the starting condition for the viscous heater 40 is satisfied (the determination result is If YES, the first operation continuation condition of the viscous heater 40 is determined (step S5). In step S5, it is determined whether or not the water temperature Tw of the cooling water W supplied from the water temperature sensor 70 is lower than a predetermined operating continuation water temperature (starting water temperature) Twβ (for example, 75 ° C.). That is, when the water temperature Tw is lower than the operation continuation water temperature Twβ, it is determined that the operation continuation condition of the viscous heater 40 is satisfied because the water temperature Tw of the cooling water W is not sufficient for heating. On the other hand, when the water temperature Tw is higher than the operation continuation water temperature Twβ, it is determined that the operation continuation condition is not satisfied because the water temperature Tw of the cooling water W is sufficient for heating.
[0039]
If it is determined that the water temperature Tw is higher than the operation continuation water temperature Twβ and does not satisfy the operation continuation condition of the viscous heater 40 (determination result is NO), the process proceeds to step S2. On the other hand, when it is determined that the water temperature Tw is lower than the operation continuation water temperature Twβ and the operation continuation condition of the viscous heater 40 is satisfied (the determination result is YES), the process proceeds to the second operation continuation condition determination process in the next step S6. .
[0040]
In step S6, it is determined whether or not the outside air temperature Ta from the outside air temperature sensor 72 is lower than a predetermined operating continuation air temperature (starting air temperature) Taα (for example, 0 ° C.). That is, when the outside air temperature Ta is lower than the operation continuation temperature Taα, it is determined that the operation continuation condition of the viscous heater 40 is satisfied because a large amount of heat is required for heating. On the other hand, when the outside air temperature Ta is higher than the operation continuation temperature Taα, it is determined that the operation continuation condition is not satisfied because a large amount of heat is not required for heating.
[0041]
When it is determined that the outside temperature Ta is higher than the operation continuation temperature Taα and does not satisfy the operation continuation condition of the viscous heater 40 (determination result is NO), the process proceeds to step S2. On the other hand, when it is determined that the outside temperature Ta is lower than the operation continuation temperature Taα and the operation continuation condition of the viscous heater 40 is satisfied (the determination result is YES), the process proceeds to the third operation continuation condition determination process in the next step S7. To do.
[0042]
In step S7, it is determined whether or not the speed V from the speed sensor 74 is lower than a predetermined operation continuation vehicle speed (starting vehicle speed) Vα (for example, 50 km / h). That is, when the speed V is lower than the operation continuation vehicle speed Vα, the amount of heat generated by the engine 14 decreases, so that it is determined that the operation continuation condition of the viscous heater 40 is satisfied. On the other hand, when the speed V is higher than the operation continuation vehicle speed Vα, it is determined that the operation continuation condition is not satisfied because the engine 14 generates a sufficient amount of heat.
[0043]
When it is determined that the speed V is higher than the operation continuation vehicle speed Vα and the operation continuation condition is not satisfied (the determination result is NO), the process proceeds to step S2. On the other hand, when it is determined that the speed V is lower than the operation continuation vehicle speed Vα and the operation continuation condition is satisfied (the determination result is YES), the process proceeds to the fourth operation continuation condition determination process in the next step S8.
[0044]
In step S8, it is determined whether or not the rotational speed RPM from the rotational speed detector 76 is smaller than a predetermined operation continuation rotational speed (starting rotational speed) Rα (for example, 1500 rpm). That is, when the rotation speed RPM is smaller than the operation continuation rotation speed Rα, the amount of heat generated by the engine 14 is reduced, so that it is determined that the operation continuation condition of the viscous heater 40 is satisfied. On the other hand, when the rotation speed RPM is higher than the operation continuation rotation speed Rα, it is determined that the operation continuation condition is not satisfied because the engine 14 generates a sufficient amount of heat.
[0045]
When it is determined that the rotation speed RPM is greater than the operation continuation rotation speed Rα and the operation continuation condition is not satisfied (determination result is NO), the process proceeds to step S2. On the other hand, when it is determined that the rotation speed RPM is less than the operation continuation rotation speed Rα and the operation continuation condition is satisfied (the determination result is YES), a process for maintaining the operation state of the viscous heater 40 (or the viscous heater 40 is started). Process) is performed (step S9), and the process returns to step S1 again.
[0046]
In addition, the order of the determination process of the 1st-4th operation continuation conditions in the said steps S5-S8 can be determined arbitrarily. Moreover, you may make it select and perform several processes from the determination process of the said 1st-4th operation continuation conditions.
[0047]
Thus, in the first embodiment, the first to fourth operation continuation conditions in steps S5 to S8 (the water temperature Tw of the cooling water W, the outside air temperature Ta, the speed V of the automobile 10, and the rotational speed RPM of the engine 14). By performing the determination process for the operation continuation condition (based on the operation continuation condition), the viscous heater 40 is prevented from being activated when the viscous heater 40 is not required to heat the cooling water W, and the operating cost of the cooling / heating device 30 is reduced. It is possible to plan.
[0048]
Next, a second embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. In the second embodiment, the same steps as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. The same applies to the third and fourth embodiments.
[0049]
The process according to the second embodiment controls the water temperature Tw of the cooling water W to be lower than the operation continuation water temperature Twβ in the first embodiment by setting the operation instruction time of the viscous heater 40 according to the outside air temperature Ta. However, the air conditioner 30 is configured for the purpose of further power saving.
[0050]
In the second embodiment, as in the first embodiment (see FIG. 3), if the determination result in step S1 is NO, the process proceeds to step S2. On the other hand, if the determination result in step S1 is YES, the process proceeds to step S3. Thereafter, similarly to the first embodiment (see FIG. 3), the processes of steps S4 to S6 are performed.
[0051]
If the determination result in step S <b> 6 is YES, a determination process (stop determination process) is performed to determine whether or not the stop condition of the viscous heater 40 is satisfied.
[0052]
First, it is determined whether or not the timer 64 is measuring the operating time t of the viscous heater 40 (step S21). Actually, the determination is made based on whether the first flag F1 obtained in steps S24 and S26 described later is F1 = 0 or F1 = 1. Here, when the first flag F1 is F1 = 0, it indicates that the operation time t of the viscous heater 40 has not been measured, and when the first flag F1 is F1 = 1, It shows that the operating time t of the viscous heater 40 is being measured. Note that the default of the first flag F1 is F1 = 0.
[0053]
In step S21, when it is determined that the first flag F1 is F1 = 0 and the operation time t of the viscous heater 40 is not measured (the determination result is YES), the operation of the viscous heater 40 is subsequently performed. The operation instruction time t1 that determines the time during which the operation is continued is determined (step S22).
[0054]
In step S22, based on the value of the outside air temperature Ta from the outside air temperature sensor 72, the Ta.t1 (outside air temperature / operation instruction time) table 80 schematically shown in FIG. A value is determined.
[0055]
The Ta · t1 table 80 is a table for deriving a preset operation instruction time t1 using the outside air temperature Ta as a parameter. In this Ta · t1 table 80, during the operation instruction time t1, the outside air temperature Ta is from the first air temperature Ta1 (for example, Ta1 = −20 ° C.) to the second air temperature Ta2 (also referred to as converted air temperature, for example, Ta2 = 0 ° C.). When it is within the range, it is inversely proportional to the outside air temperature Ta. That is, as the outside temperature Ta rises from the first temperature Ta1 to the second temperature Ta2, the operation instruction time t1 is changed from the first time ta (for example, ta = 30 minutes) to the second time tb (for example, tb = 0 minutes). ) Decreases linearly. However, when the outside air temperature Ta is lower than the first air temperature Ta1, the operation instruction time t1 is a constant value of the first time ta. When the outside air temperature Ta is higher than the second air temperature Ta2, the operation instruction time t1 is a constant value of the second time tb.
[0056]
Next, the timer 64 starts measuring the operating time t of the viscous heater 40 (step S23), and the first flag F1 is set to F1 = 1 (step S24). Note that if the operation time t has already been measured, the timer 64 may be reset in step S23.
[0057]
Subsequently, the process proceeds to step S25. If it is determined in step S21 that the first flag F1 is F1 = 1 and the operating time t of the viscous heater 40 is being measured (determination result is NO), the steps S22 to S22 are performed. The process of S24 is not performed, and the process proceeds to step S25.
[0058]
In this step S25, it is determined whether or not the operating time t of the viscous heater 40 has reached the operating instruction time t1, in other words, whether or not the stopping condition of the viscous heater 40 is satisfied. Actually, it is determined whether or not the value obtained by subtracting the operation time t fetched from the timer 64 from the operation instruction time t1 is equal to or less than the zero value.
[0059]
If it is determined in step S25 that the operation time t has reached the operation instruction time t1 and the stop condition of the viscous heater 40 is satisfied (the determination result is YES), the process proceeds to step S2, and the viscous heater 40 is turned on. A process of stopping (or a process of maintaining the stopped state) is performed. On the other hand, when it is determined that the operation time t has not reached the operation instruction time t1 and the stop condition of the viscous heater 40 is not satisfied (the determination result is NO), the same as in the first embodiment (see FIG. 3). In addition, a process of maintaining the operating state of the viscous heater 40 (or a process of starting the viscous heater 40) in step S9 is performed. Thereafter, the process returns to step S1.
[0060]
Further, after the process of step S2 is performed, the first flag F1 is set to F1 = 0 (step S26), and then the process returns to step S1.
[0061]
As described above, in the second embodiment, the viscous heater 40 is operated within the operation instruction time t1 determined based on the outside air temperature Ta, so that the time when the viscous heater 40 is operated according to the outside air temperature Ta. The operating cost of the air conditioner 30 can be reduced.
[0062]
The operation instruction time t1 increases with a decrease in the outside temperature Ta when the outside temperature Ta is lower than the second temperature Ta2, and the second time tb when the outside temperature Ta is higher than the second temperature Ta2. It becomes a constant value (for example, tb = 0 minutes). Accordingly, it is possible to avoid the viscous heater 40 from being operated when the outside air temperature Ta is higher than a value that requires heating, and the outside air temperature Ta is low, and more heat needs to be obtained from the cooling water W. In this case, a longer operating time of the viscous heater 40 can be ensured.
[0063]
Furthermore, since the determination process of the operation continuation condition based on the speed V of the automobile 10 and the rotation speed RPM of the engine 14 can be omitted, the configuration of the air conditioning apparatus 30 and the simplification of the control process are realized.
[0064]
Next, a third embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
[0065]
The third embodiment aims to further limit the operating time of the viscous heater 40 by performing a correction process on the second operating instruction time t2 calculated in step S58 described later.
[0066]
The reason why such correction processing is effective in limiting the operating time of the viscous heater 40 is as follows. For example, when the automobile 10 is traveling on an uphill road, the engine 14 is rotating at a higher RPM than usual. In this case, since the water temperature Tw of the cooling water W rises faster than usual, when the viscous heater 40 is operated in accordance with the operation instruction time t2, there is a possibility that the viscous heater 40 may be in vain. There is. In such a state, it is possible to limit the operation time of the viscous heater 40 by performing a correction process for the operation instruction time t2.
[0067]
In the third embodiment, as in the second embodiment (see FIG. 4), the process of step S1 is first performed. If the determination result in step S1 is YES, then the number of times that the viscous heater 40 has been operated after the ignition switch 78 is turned on is greater than once (2 times) based on the operation number flag Fa. It is determined whether or not (step S31). The operation number flag Fa indicates that the operation number of the viscous heater 40 is 2 or more when Fa = 1, and the operation number of the viscous heater 40 is 1 when Fa = 0. Indicates that it is times.
[0068]
In step S31, when it is determined that the operation frequency flag Fa is Fa = 0 and the viscous heater 40 is operated once (determination result is NO), as in the second embodiment (see FIG. 4). Step S3 is performed. And when the determination result in this step S3 is NO, it transfers to step S4, When the determination result in the said step S3 is YES, or when the determination result in step S4 is YES Shifts to step S5. If the determination result in step S4 is NO, the process of step S2 is performed. Thereafter, similarly to the second embodiment (see FIG. 4), the processes of steps S6, S9, and S21 to S26 are performed.
[0069]
After the process of step S9 is performed, an integrated operation time st1 is obtained as an integrated value of the operation time t when the viscous heater 40 is operated this time (step S32). Subsequently, the operation instruction time t1 obtained in step S22 is stored as the previous operation instruction time t0 (step S33).
[0070]
Next, the operation presence / absence flag Fb is set to Fb = 1 (step S34). The operation flag Fb indicates that the viscous heater 40 has been operated when Fb = 1, and the viscous heater 40 is operated when Fb = 0. It shows that it has never happened. The default of the operation presence / absence flag Fb is Fb = 0.
[0071]
And after the process of step S35 is performed, it returns to the process of step S1. In step S35, since the first operation of the viscous heater 40 is continuing, the operation number flag Fa is set to Fa = 0.
[0072]
After the process of step S26 is performed, based on the operation presence / absence flag Fb, in step S2, the viscous heater 40 that was operating has been stopped, or the stopped state of the viscous heater 40 has been continued. Is determined (step S36).
[0073]
In step S36, when it is determined that the operation presence / absence flag Fb is Fb = 0 and the stopped state of the viscous heater 40 is continued (determination result is NO) in step S2, the process returns to step S1. On the other hand, when the operation presence / absence flag Fb is Fb = 1 and it is determined that the viscous heater 40 that has been operating is stopped in step S2 (the determination result is YES), the operation frequency flag Fa is set to Fa = 1. After (step S37), the process returns to step S1.
[0074]
When the determination result in step S1 is NO, the operation number flag Fa is set to Fa = 0 (step S41), and the operation presence / absence flag Fb is set to Fb = 0 (step S42).
[0075]
Further, when it is determined in step S31 that the operation number flag Fa is Fa = 1 and the number of operations of the viscous heater 40 is two or more (determination result is YES), the process of step S51 shown in FIG. 7 is performed. Transition.
[0076]
In this step S51 and the following steps S52, S53, and S54, the same processes as in steps S3, S4, S5, and S6 (see FIG. 6) are performed, respectively. If the determination result in step S52, S53, or S54 is NO, the process proceeds to steps S55 and S56.
[0077]
In step S55, processing similar to that in step S2 (see FIG. 6) is performed. In subsequent step S56, the second flag F2 is set to F2 = 0, and the process returns to the process of step S1 (see FIG. 6). The second flag F2 indicates that when the operating time t of the viscous heater 40 is not measured when F2 = 0, and when the operating time t of the viscous heater 40 is measured when F2 = 1. Indicates what is happening. Note that the default of the second flag F2 is F2 = 0.
[0078]
If the determination result in step S54 is YES, the process proceeds to a process of determining whether or not the second stop condition is satisfied.
[0079]
First, it is determined whether or not the timer 64 is measuring the operating time t of the viscous heater 40 (step S57). Actually, the determination is made based on whether the second flag F2 obtained in step S56 and step S63 described later is F2 = 0 or F2 = 1.
[0080]
If it is determined in step S57 that the second flag F2 is F2 = 0 and the operation time t of the viscous heater 40 has not been measured (the determination result is YES), the operation of the viscous heater 40 is continued. The second operation instruction time t2 that determines the time during which the operation is continued is determined (step S58). Similar to the case of step S22, the operation instruction time t2 is obtained by replacing the operation instruction time t1 with the operation instruction time t2 from the Ta · t1 table 80 schematically shown in FIG.
[0081]
Next, it is determined whether or not it is necessary to correct the operation instruction time t2 obtained in step S58 (step S59). In step S59, it is determined whether or not the operation instruction time t2 is longer than the integrated operation time st1 obtained in step S32 (see FIG. 6) or step S66 described later (whether t2> st1).
[0082]
If it is determined in step S59 that t2> st1 and the operation instruction time t2 needs to be corrected (YES), correction processing for the operation instruction time t2 is performed in subsequent steps S60 and S61.
[0083]
In step S60, the timer correction time τ is obtained based on the following equation (1).
[0084]
τ = t2− (t0−st1) −α (1)
Here, τ is a timer correction time that becomes the corrected operation instruction time t2, t0 is the previous operation instruction time obtained in step S33 (see FIG. 6) or step S67 described later, and α is an experiment. It is a predetermined correction value obtained by the above.
[0085]
In step S61, the operation instruction time t2 is replaced with the value of the timer correction time τ obtained in step S60 (t2 = τ).
[0086]
If it is determined in step S59 that t2> st1 is not satisfied and it is not necessary to correct the operation instruction time t2 (NO), the subsequent steps S60 and S61 are not performed.
[0087]
Next, the timer 64 starts measuring the operating time t of the viscous heater 40 (step S62), and the second flag F2 is set to F2 = 1 (step S63). If the operation time t has already been measured, the timer 64 may be reset in step S62.
[0088]
Subsequently, the process proceeds to step S64. If it is determined in step S57 that the second flag F2 is F2 = 1 and the operating time t of the viscous heater 40 is being measured, the processes in steps S58 to S63 are not performed. The process proceeds to S64.
[0089]
In this step S64, it is determined whether or not the operating time t of the viscous heater 40 has reached the second operating instruction time t2, in other words, whether or not the second stop condition of the viscous heater 40 is satisfied. . Actually, it is determined whether or not the value obtained by subtracting the operation time t fetched from the timer 64 from the second operation instruction time t2 is equal to or less than the zero value.
[0090]
In step S64, when it is determined that the operation time t has reached the second operation instruction time t2 and the second stop condition of the viscous heater 40 is satisfied (the determination result is YES), the process of step S55 is performed. Then, the process of stopping the viscous heater 40 (or the process of maintaining the stopped state) is performed. On the other hand, when it is determined that the operation time t has not reached the second operation instruction time t2 and the second stop condition of the viscous heater 40 is not satisfied (the determination result is NO), the processing of steps S65 to S67 is performed. Transition to processing.
[0091]
In step S65, processing similar to that in step S9 (see FIG. 6) is performed, and in subsequent step S66, processing similar to that in step S32 (see FIG. 6) is performed. In step S67, the operation instruction time t2 obtained in step S58 or S61 is stored as the previous operation instruction time t0. After the process of step S67 is performed, the process returns to step S1 (see FIG. 6).
[0092]
As described above, in the third embodiment, when the actual operation time at the previous operation of the viscous heater 40 (that is, the integrated operation time st1) is shorter than the operation instruction time t2 obtained in step S58, A correction process based on the equation (1) is applied to the operation instruction time t2. For this reason, it is possible to further limit the operating time of the viscous heater 40.
[0093]
Next, a fourth embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0094]
In the fourth embodiment, the restart water temperature (first predetermined water temperature) Tw1 and the stop water temperature (second predetermined water temperature) Tw2, which are the water temperature Tw of the cooling water W, which are the criteria for determining whether to start or stop the viscous heater 40, are used. Is obtained based on the outside air temperature Ta to shorten the operating time of the viscous heater 40 and to further reduce the operating cost of the air conditioner 30.
[0095]
Specifically, the restart water temperature Tw1 and the stop water temperature Tw2 are determined, and when the water temperature Tw of the cooling water W from the water temperature sensor 70 falls below the restart water temperature Tw1, the viscous heater 40 in the stopped state is restarted, When the water temperature Tw exceeds the stop water temperature Tw2, the viscous heater 40 in the operating state is stopped.
[0096]
The restart water temperature Tw1 is obtained by searching a Ta · Tw1 (outside air temperature / restart water temperature) table 90 schematically shown by a solid line in FIG. 9 based on the value of the outside air temperature Ta from the outside air temperature sensor 72. . On the other hand, the stop water temperature Tw2 is obtained by searching a Ta · Tw2 (outside air temperature / stop water temperature) table 92 schematically shown by a dotted line in FIG. 9 based on the value of the outside air temperature Ta.
[0097]
The Ta · Tw1 table 90 is a table for deriving a preset restart water temperature Tw1 with the outside air temperature Ta as a parameter. In the Ta · Tw1 table 90, the restart water temperature Tw1 is such that the outside air temperature Ta is a third air temperature Ta3 (for example, Ta3 = −20 ° C.) to a fourth air temperature Ta4 (also referred to as a converted air temperature, for example, Ta4 = 0 ° C.). When it is within the range, it is inversely proportional to the outside air temperature Ta. That is, as the outside air temperature Ta rises from the third air temperature Ta3 to the fourth air temperature Ta4, the restart water temperature Tw1 is changed from the first water temperature Twa (for example, Twa = 75 ° C.) to the second water temperature Twb (for example, Twb = 65 ° C.). ) Decreases linearly. However, when the outside air temperature Ta is lower than the third air temperature Ta3, the restart water temperature Tw1 is a constant value of the first water temperature Twa. When the outside air temperature Ta is higher than the fourth air temperature Ta4, the restart water temperature Tw1 is a constant value of the second water temperature Twb.
[0098]
The Ta / Tw2 table 92 is a table for deriving a preset stop water temperature Tw2 using the outside air temperature Ta as a parameter. In the Ta · Tw2 table 92, the stop water temperature Tw2 is inversely proportional to the outside air temperature Ta when the outside air temperature Ta is within the range of the third air temperature Ta3 to the fourth air temperature Ta4. That is, as the outside air temperature Ta rises from the third air temperature Ta3 to the fourth air temperature Ta4, the stop water temperature Tw2 is changed from the third water temperature Twc (for example, Twc = 80 ° C.) to the fourth water temperature Twd (for example, Twd = 70 ° C.). Linearly decreases until However, when the outside air temperature Ta is lower than the third air temperature Ta3, the stop water temperature Tw2 is a constant value of the third water temperature Twc. When the outside air temperature Ta is higher than the fourth air temperature Ta4, the stop water temperature Tw2 is a constant value of the fourth water temperature Twd.
[0099]
In the fourth example, as in the first example (see FIG. 3), when the determination result in step S1 is NO, the process in step S2 is performed, and the process returns to step S1 again. On the other hand, if the determination result in step S1 is YES, the process proceeds to step S3 as in the first embodiment (see FIG. 3).
[0100]
Then, if the determination result in step S3 is YES, or if the processing result in step S74 described later is YES, the stop water temperature Tw2 is subsequently determined from the Ta · Tw2 table 92 (see FIG. 9). Is obtained (step S71).
[0101]
Next, stop determination of the viscous heater 40 is performed (step S72). Specifically, it is determined whether or not the water temperature Tw of the cooling water W is higher than the stop water temperature Tw2. If it is determined in step S72 that the water temperature Tw is higher than the stop water temperature Tw2 (the determination result is YES), the process proceeds to step S2. On the other hand, when it is determined in step S72 that the water temperature Tw is not higher than the stop water temperature Tw2 (the determination result is NO), the process of step S6 is performed as in the first embodiment (see FIG. 3). .
[0102]
Hereinafter, as in the first embodiment, if the determination result in step S6 is NO, the process proceeds to step S2, and if the determination result is YES, the process proceeds to step S7. To do. Further, if the determination result in step S7 is NO, the process proceeds to step S2, and if the determination result is YES, the process proceeds to step S9.
[0103]
If the determination result in step S3 is YES, the restart water temperature Tw1 is subsequently obtained from the Ta · Tw1 table 90 (see FIG. 9) (step S73).
[0104]
Next, a restart determination of the viscous heater 40 is performed (step S74). Specifically, it is determined whether or not the water temperature Tw of the cooling water W is lower than the restart water temperature Tw1. If it is determined in step S74 that the water temperature Tw is lower than the restart water temperature Tw1 (the determination result is YES), the process proceeds to step S71. On the other hand, when it is determined in step S74 that the water temperature Tw is not lower than the restart water temperature Tw1 (the determination result is NO), the process proceeds to step S2.
[0105]
Thus, in the fourth embodiment, the viscous heater 40 is activated and activated when the water temperature Tw of the cooling water W is lower than the restarting water temperature Tw1 determined based on the outside air temperature Ta in the stopped state. In the state, the operation is stopped when the water temperature Tw is higher than the stop water temperature Tw2 determined based on the outside air temperature Ta. In this case, since the water temperature Tw of the cooling water W is changed according to the outside air temperature Ta, it is possible to improve the heating efficiency of the cooling / heating device 30 and further reduce the operation cost.
[0106]
The restart water temperature Tw1 and the stop water temperature Tw2 increase with a decrease in the outside air temperature Ta when the outside air temperature Ta is lower than a fourth air temperature Ta4 (for example, Ta4 = 0 ° C.). Is higher than the fourth temperature Ta4, it becomes a constant value independent of the outside temperature Ta. Therefore, the water temperature Tw of the cooling water W can be set to an optimum value according to the outside air temperature Ta.
[0107]
In this embodiment, the viscous heater 40 is used as the auxiliary heating device. However, instead of the viscous heater 40, a combustion heater, an electric heater, or the like may be used.
[0110]
【The invention's effect】
  According to the present invention, the auxiliary heating device provided in the vehicle air conditioner that heats the interior of the vehicle using the heat obtained from the engine by the cooling water that has cooled the engine has a predetermined water temperature of the cooling water. From the starting water temperature (for example, 75 ° C)In the low case, Outside temperature is higher than a predetermined starting temperature (for example, 0 ° C)Low, andThe operation time is a predetermined operation instruction time determined based on the outside air temperature.underIf you are spinningMaintain operating condition, otherwiseThe operation instruction time isIn the specified outside air temperature classificationAs the outside air temperature decreasesIncreaseAddIn other outside air temperature categories, regardless of the outside air temperatureIt is a constant value (the invention according to claim 1). By configuring in this way, when it is not necessary to heat the cooling water, for example, when the water temperature of the cooling water is sufficiently high for heating or when the outside air temperature is higher than the value that requires heating, the auxiliary It is possible to prevent the heating device from being operated and to reduce the operating cost of the vehicle air conditioner. Moreover, the operating time of the auxiliary heating device can be limited according to the outside air temperature, and the operating cost of the vehicle air conditioner can be reduced. Furthermore, when the outside air temperature is low and it is necessary to obtain more heat from the cooling water, the operation time of the auxiliary heating device can be ensured longer.
[0111]
  In this case, the outside temperature is a predetermined conversion temperature (for example, 0 ° C.)The operation command time is configured to be zero.2Described invention). By configuring in this way, it is possible to avoid the auxiliary heating device being operated when the outside air temperature is higher than the value that requires heating.The
[0112]
  And, in the operation instruction time, when the actual operation time at the previous operation of the auxiliary heating device is shorter than the operation instruction time, from the operation instruction time, the operation instruction time at the previous operation and the A correction process for subtracting the difference from the actual operating time is performed.3Described invention). Thereby, the operation time of the auxiliary heating device can be limited, and the operation cost of the vehicle air conditioner can be further reduced.
[0113]
  Further, according to the present invention, the auxiliary heating device provided in the vehicle air conditioner that heats the interior of the vehicle using the heat obtained from the engine by the cooling water that has cooled the engine includes the cooling water in a stopped state. It is activated when the water temperature is lower than a first predetermined water temperature determined based on the outside air temperature, and when the water temperature is higher than a second predetermined water temperature determined based on the outside air temperature in an operating state. And the first and second predetermined water temperatures areIn the specified outside air temperature classificationAs the outside air temperature decreasesIncreaseAddIn other outside air temperature categories, regardless of the outside air temperatureIt is a constant value (the invention according to claim 4). By comprising in this way, the water temperature of a cooling water can be changed according to external temperature, the heating efficiency by a vehicle air conditioner can be improved, and the operation time of an auxiliary heating apparatus can be restrict | limited. Moreover, by comprising in this way, the water temperature of a cooling water can be set to an optimal value according to external temperature.
[0114]
  In this case, the first and second predetermined water temperatures are,in frontOutside temperatureWhereConstant conversion temperature(Eg 0 ° C)When it is higher, it is configured to be a constant value independent of the outside air temperature.5Described invention).
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a main part of an automobile to which a vehicle air conditioner according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a partially omitted plan view schematically showing a viscous heater constituting the vehicle air conditioner shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a flowchart showing a first embodiment of control processing of the vehicle air conditioner performed by an ECU constituting the vehicle air conditioner shown in FIG. 1;
4 is a flowchart showing a second embodiment of control processing of the vehicle air conditioner performed by an ECU constituting the vehicle air conditioner shown in FIG. 1; FIG.
5 is a table for obtaining an operation instruction time of the viscous heater shown in FIG. 1 in the flowchart shown in FIG. 4;
6 is a flowchart showing a third embodiment of control processing of the vehicle air conditioner performed by an ECU constituting the vehicle air conditioner shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 7 is a flowchart showing a third embodiment of control processing of the vehicle air conditioner performed by an ECU constituting the vehicle air conditioner shown in FIG. 1;
FIG. 8 is a flowchart showing a fourth embodiment of control processing of the vehicle air conditioner performed by an ECU constituting the vehicle air conditioner shown in FIG. 1;
9 is a table for obtaining the restart / stop water temperature of the viscous heater shown in FIG. 1 in the flowchart shown in FIG. 8;
[Explanation of symbols]
10 ... Automobile (vehicle) 14 ... Engine
18a, 34, 36 ... pipe (circulation path)
30 ... Air conditioning system (air conditioning system for vehicles)
32 ... Heater core (heat exchanger)
40 ... viscous heater (auxiliary heating device)
60 ... ECU 62 ... CPU
64 ... Timer (time measuring means) 70 ... Water temperature sensor (temperature detecting means)
72. Outside air temperature sensor (outside air temperature detecting means)
74: Speed sensor (vehicle speed detection means)
76. Revolution detector (revolution detection means)
80 ... Ta · t1 (outside air temperature / operation instruction time) table
90 ... Ta · Tw1 (outside temperature / restart water temperature) table
92 ... Ta · Tw2 (outside temperature / stop water temperature) table
W ... Cooling water A ... Air
Tw ... Water temperature Twα ... Starting water temperature
Twβ: Continuous operation water temperature (starting water temperature)
Tw1 ... Restart water temperature (first predetermined water temperature)
Tw2: Stop water temperature (second predetermined water temperature)
Ta ... Outside temperature Taα ... Continuous operating temperature (starting temperature)
Ta2 ... Second temperature (converted temperature) Ta4 ... Fourth temperature (converted temperature)
t: Operation time t1, t2: Operation instruction time
st1 ... Integral operation time V ... Speed
Vα: Continuous operation vehicle speed (starting vehicle speed) Rα: Continuous operation speed (starting speed)
RPM ... Rotation speed

Claims

In a vehicle air conditioner provided in a vehicle equipped with a water-cooled engine,
The vehicle air conditioner includes: a heat exchanger that transmits heat obtained from the engine by cooling water that has cooled the engine to air blown into the vehicle interior;
A circulation path that is a flow path through which the cooling water circulates between the heat exchanger and the engine;
An auxiliary heating device arranged in the circulation path and heating the cooling water;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling water;
An outside air temperature detecting means for detecting an outside air temperature outside the vehicle;
And time measuring means for measuring the operation time of the auxiliary heating device,
When the auxiliary heating device is in operation and the cooling water temperature obtained by the temperature detecting means is lower than a predetermined starting water temperature , the outside air temperature obtained by the outside air temperature detecting means is lower than the predetermined starting air temperature. If in, and the operation time of the auxiliary heating device maintains the operating state when you are well below a predetermined operation instruction time determined on the basis of the outside temperature, is stopped otherwise,
Said operating instruction time given to increase with decreasing the temperature outside the outside air temperature indicator, vehicle air conditioner, which is a constant value regardless of the external temperature by other ambient temperature segment .

The vehicle air conditioner according to claim 1,
The operation instruction time is zero when the outside air temperature is higher than a predetermined conversion air temperature.

The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2,
In the operation instruction time, when the actual operation time at the previous operation of the auxiliary heating device is shorter than the operation instruction time, from the operation instruction time, the operation instruction time at the previous operation and the actual operation time. A vehicle air conditioner that is subjected to a correction process for subtracting a difference from the operating time.

In a vehicle air conditioner provided in a vehicle equipped with a water-cooled engine,
The vehicle air conditioner includes: a heat exchanger that transmits heat obtained from the engine by cooling water that has cooled the engine to air blown into the vehicle interior;
A circulation path that is a flow path through which the cooling water circulates between the heat exchanger and the engine;
An auxiliary heating device arranged in the circulation path and heating the cooling water;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the cooling water;
An outside air temperature detecting means for detecting an outside air temperature outside the vehicle,
The auxiliary heating device is activated when the temperature of the cooling water is lower than a first predetermined water temperature determined based on the outside air temperature in the stopped state, and the water temperature is based on the outside air temperature in the operating state. When it is higher than a predetermined second predetermined water temperature, it is stopped.
It said first and second predetermined water temperature, and characterized by a predetermined ambient temperature segment to increase with decreasing the ambient temperature, in other ambient temperature segment is a constant value regardless of the external temperature A vehicle air conditioner.

The vehicle air conditioner according to claim 4,
The first and second predetermined water temperatures have a constant value independent of the outside air temperature when the outside air temperature is higher than a predetermined converted air temperature.

The vehicle air conditioner according to claim 4 or 5,
The vehicle air conditioner further includes vehicle speed detection means for detecting the speed of the vehicle,
The vehicle air conditioner is characterized in that the auxiliary heating device is stopped when the speed of the vehicle obtained by the vehicle speed detecting means is higher than a predetermined starting vehicle speed.