JP5067586B2 - 車両用空調制御装置 - Google Patents

Description

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

近年、燃費の向上や排出ガスの抑制の手法として、車両が信号待ち等によりアイドル状態で停止しているときにエンジンを自動的に停止させ、発進時には速やかに再始動させて円滑に発進させるようにした所謂アイドルストップ車両が開発されている。
一方、周知のように、車両の空調装置は、エンジンが停止するとコンプレッサの作動が停止して冷房機能が不能となってしまう。したがって、上記アイドルストップ車両では、アイドルストップ時に冷房機能が不能となり、夏期には車両の室内温度が上昇して運転者に不快感を与える虞がある。そこで、室内温度が所定範囲内にある場合にのみ、アイドルストップ（エンジン自動停止）を許可する技術が開発されている（特許文献１）。

特開平１１−４４２３０号公報

しかしながら、上記特許文献１のように室内温度に応じてアイドルストップの可否判定を行ったとしても、運転者によって不快と感じる温度が異なるので、アイドルストップの許可と禁止とを切り換える閾値を適切に設定することが困難である。例えば、この閾値を高く設定しすぎると、運転者にとって車室内が高温であると感じていてもアイドルストップが行われ、車室内が更に高温となり不快感をもたらす虞がある。一方、閾値を低く設定しすぎるとアイドルストップし難くなり、燃費の向上等の効果が十分に得られないといった問題点がある。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、室内温度に対する運転者の要求を反映したアイドルストップの可否判定を行い、快適性とアイドルストップ頻度増加とを両立可能な車両用空調制御装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、請求項１の車両用空調制御装置では、所定の停止条件の成立に伴いエンジンを停止させ、所定の再始動条件の成立に伴いエンジンを再始動させるアイドルストップ装置を備えた車両に備えられ、温度設定手段により設定された設定温度に応じて車両の室内の空調を制御する空調制御装置において、車両の室内温度を検出する温度検出手段と、温度設定手段により設定された設定温度に基づいて閾値を求め、温度検出手段により検出された室内温度が該閾値を超えた場合には、停止条件の成立に伴うエンジン停止を規制する停止規制手段を備えたこと特徴とする。

また、請求項２の車両用空調制御装置では、請求項１において、停止規制手段は、温度設定手段により設定された設定温度が上昇するに従って閾値が上昇するように設定することを特徴とする。
また、請求項３の車両用空調制御装置では、請求項２において前記閾値には、所定の下限値が設けられることを特徴とする。

請求項１の車両用空調制御装置によれば、温度設定手段において設定された設定温度に基づいてアイドルストップの可否を判別する閾値が求められるので、室内温度に基づくアイドルストップの可否判定が運転者の室内温度に対する要求を反映して行われる。したがって、快適性とアイドルストップ頻度増加とを両立させることが可能となる。
請求項２の車両用空調制御装置によれば、設定温度を上昇させるにしたがって、アイドルストップが許容される室内温度の閾値が上昇するので、室内温度が上昇してもアイドルストップが許可され易くなる。よってアイドルストップ頻度が増加して、燃費を向上させることができる。逆に設定温度を低下させるにしたがって、閾値が低下するのでアイドルストップが禁止されやすくなり、エンジンが停止し難くなるので、空調装置の作動が確保され、室内温度の上昇を抑え快適性を確保することができる。

請求項３の車両用空調制御装置によれば、閾値に下限値が設けられているので、室内温度が下限値より低下している場合では、設定温度が下限値より低く設定されていても、アイドルストップが許可され、アイドルストップ頻度をより多く確保することができる。

車両用空調装置の概略構成図である。 室内温度に基づく再始動判定要領を示すフローチャートである。 閾値を求めるマップである。

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

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

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

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

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

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

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

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

停止条件としては、例えばキースイッチ、アイドルスイッチ及びクラッチスイッチがオン、車速が所定車速以下ならびにエンジン回転速度が所定回転数以下である場合等が挙げられる。再始動条件としては、例えばクラッチの踏み込みによりアイドルスイッチがオフ又はブレーキ操作解除によりブレーキスイッチがオフとなった場合等が挙げられる。
本実施形態では、上記停止条件が成立した場合に、更に室内温度に基づいてアイドルストップの可否が判定される。

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

ステップＳ２０では、室内温度センサ５２により検出した室内温度Ｔinnerを入力する。そして、ステップＳ３０に進む。
ステップＳ３０では、空調操作部４０の温度設定部において設定された温度設定値Ｔｔ(設定温度)を入力し、この温度設定値Ｔtに基づいて閾値Ｔidsを演算する。閾値Ｔidsは、図３に示すグラフから温度設定値Ｔtに応じて読み出される。図３中実線で示す室内温度Ｔinnerが閾値Ｔidsである。閾値Ｔidsは、温度設定値Ｔtの増加に伴って増加するように設定される。詳しくは、図３に示すように、温度設定値Ｔtが２０℃の場合に閾値Ｔidsを２５℃とし、これより温度設定値Ｔtが大きくなるに従って閾値Ｔidsを増加させ、温度設定値Ｔtが３０℃の場合に閾値Ｔidsが３３℃になるように設定すればよい。更に、温度設定値Ｔtが２０℃より低い場合には、閾値Ｔidsを２５℃に下限値として固定するとよい。そして、ステップＳ４０に進む。なお、これらの数値は、実験等により確認の上、適宜設定してもよい。

ステップＳ４０では、ステップＳ２０にて入力した室内温度Ｔinnerが、ステップＳ３０にて演算した閾値Ｔids以下であるか否かを判別する。室内温度Ｔinnerが閾値Ｔids以下である場合には、ステップＳ５０に進む。
ステップＳ５０では、アイドルストップを許可し、アイドルストップを実行する。そして、本ルーチンをリターンする。

ステップＳ４０で、室内温度Ｔinnerが閾値Ｔidsより大きいと判定した場合には、ステップＳ６０に進む。
ステップＳ６０では、アイドルストップを禁止する（停止規制手段）。そして、本ルーチンをリターンする。
以上のように制御することで、本実施形態では、室内温度Ｔinnerが閾値Ｔidsを超える場合にはアイドルストップを禁止するので、アイドルストップに伴う空調装置の作動停止により室内温度Ｔinnerが閾値Ｔidsを超えて上昇することを防止できる。

特に、本実施形態では、空調操作部４０の温度設定部において設定された温度設定値Ｔｔに基づいて閾値Ｔidsが変更されるので、運転者の室内温度に対する要求を反映した可否判定を行うことが可能となる。詳しくは、温度設定値Ｔｔが２０℃以上では、温度設定値Ｔtの上昇に応じて閾値Ｔidsが上昇するように設定されているので、アイドルストップが許可され易くなり、室内温度が上昇する虞がある。しかしながら、温度設定値Ｔｔが高く設定されていることで運転者が室内温度を低下させる意志のないものと推定し、アイドルストップの許可による室内温度の上昇を容認することで、運転者が暑さによる不快感を得ない上でアイドルストップ頻度を極力増加させることができ、燃費及び排気性能を向上させることができる。

また、温度設定値Ｔｔが２０℃以下では、閾値Ｔidsを温度設定値Ｔtの低下に応じて低くするのではなく、所定温度である２５℃に一定に設定している。この所定温度は、一般的に空調装置によってこれ以上室内温度を低下させる必要のないような温度に設定すればよい。このように、閾値Ｔidsの下限値を設定することで、温度設定値Ｔｔを低く設定し過ぎていてもアイドルストップ頻度をより多く確保することができる。

なお、本実施形態では、アイドルストップによる空調装置の冷房機能の停止によって室内温度が過上昇しないようにアイドルストップの可否を判別する際に、温度設定値Ｔｔにより閾値Ｔidsを変更させているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、アイドルストップによる空調装置の暖房機能の停止によって室内温度が過低下しないようにアイドルストップの可否を判別する際に温度設定値Ｔｔにより閾値Ｔidsを変更させて運転者の要求を反映するように構成してもよい。

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

Claims (3)

1. 所定の停止条件の成立に伴いエンジンを停止させ、所定の再始動条件の成立に伴い前記エンジンを再始動させるアイドルストップ装置を備えた車両に備えられ、温度設定手段により設定された設定温度に基づいて前記車両の室内の空調を制御する空調制御装置において、
   前記車両の室内温度を検出する温度検出手段と、
   前記温度設定手段により設定された設定温度に応じて閾値を求め、前記温度検出手段により検出された室内温度が該閾値を超えた場合には、前記停止条件の成立に伴うエンジン停止を規制する停止規制手段を備えたこと特徴とする車両用空調制御装置。
2. 前記停止規制手段は、前記温度設定手段により設定された設定温度が上昇するに従って前記閾値が上昇するように設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調制御装置。
3. 前記閾値には、所定の下限値が設けられることを特徴とする請求項２に記載の車両用空調制御装置。

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