JP5471643B2 - 車両用空調制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の動力により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機から吐出供給される冷媒を蒸発させて車両内の空気を冷却する蒸発器とを有して構成される空気調節システムを備える車両に適用され、前記蒸発器の温度又はこれと相関を有するパラメータの値をその目標値に制御すべく前記圧縮機を操作する車両用空調制御装置に関する。

この種の制御装置としては、下記特許文献１に見られるように、蒸発器の温度とその目標値（目標温度）との偏差に応じて内燃機関のアイドル回転速度を補正するものが知られている。詳しくは、蒸発器の温度と目標温度との乖離が大きいほど圧縮機の駆動トルクが増大することに鑑み、蒸発器の温度から目標温度を減算した値が大きいほど、アイドル回転速度を高く設定している。これにより、アイドル運転状態における内燃機関の生成トルクを圧縮機の駆動トルクに見合ったものとすることが可能となる。

特開２００４−３５３４７０号公報

ところで、アイドル運転状態等、内燃機関の負荷が低い状態（低負荷状態）においては通常、燃焼によって生じる熱量に対する冷却損失の割合の増大等に起因して内燃機関の熱効率が低くなり、内燃機関の燃料消費率が高くなる。ここで内燃機関の燃料消費率が高い状況下において圧縮機が駆動されると、圧縮機の駆動に伴う燃料消費量の増大度合いが大きくなることで、内燃機関の燃料消費量が増大するおそれがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関の運転状態が低負荷状態である場合において圧縮機の駆動に伴う内燃機関の燃料消費量の増大を好適に抑制することのできる車両用空調制御装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。

第１の発明は、内燃機関の動力により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機から吐出供給される冷媒を蒸発させて車室内の空気を冷却する蒸発器とを有して構成される空気調節システムを備える車両に適用され、前記蒸発器の温度又はこれと相関を有するパラメータの値をその目標値に制御すべく前記圧縮機を操作する車両用空調制御装置において、前記内燃機関の運転状態が低負荷状態である場合に、前記目標値を強制的に高くする強制上昇手段を備えることを特徴とする。

蒸発器の温度を低くするためには、冷凍サイクルの冷媒循環量を増大させるべく圧縮機の冷媒吐出量を増大させることが要求される。ここで圧縮機の冷媒吐出量を増大させると、圧縮機の駆動トルクが増大し、圧縮機の駆動に伴う内燃機関の燃料消費量が増大する。ここで上記発明では、内燃機関の運転状態が低負荷状態である場合に上記目標値（目標温度）を強制的に高くする。このため、内燃機関の燃料消費率が高くなる状況において圧縮機の冷媒吐出量を低減させることができ、圧縮機の駆動トルクを低減させることができる。これにより、圧縮機の駆動に伴う内燃機関の燃料消費量の増大を好適に抑制することができる。

第２の発明は、第１の発明において、前記空気調節システムは、前記蒸発器によって冷却された空気を車室内に供給すべく該蒸発器に送風するファンを備えるものであり、前記ファンの送風量を設定する風量設定手段と、前記内燃機関の運転状態が低負荷状態に移行するか否かを予測する予測手段と、該予測手段によって低負荷状態に移行すると予測される場合、前記設定された送風量に対して前記ファンの送風量を低下させる風量低下手段と、前記強制上昇手段によって前記目標値が高くされる場合に前記ファンの送風量を前記設定された送風量に向かって漸増させる風量漸増手段とを更に備えることを特徴とする。

ファンの送風量が多くなると、蒸発器において冷媒と空気との熱交換が促進されることで蒸発器の温度の上昇速度が高くなり、蒸発器の温度が高くなりやすくなる。ここで蒸発器の温度が高くなると、車室内の快適性を適切に維持することができなくなるおそれがある。このため、蒸発器の温度の上昇を抑制すべくファンの送風量を低下させることも考えられる。しかしながら、ファンの送風量を低下させると、上記強制上昇手段によって目標温度が高くされることと相まって車室内の快適性を適切に維持することができなくなることが懸念される。

ここで本発明者らは、目標温度が強制的に高くされる内燃機関の低負荷状態に移行すると予測される場合に風量設定手段によって設定されるファンの送風量を低下させた後、上記設定される送風量に向かってファンの送風量を漸増させることで蒸発器の温度の上昇速度を低下させ、車室内の快適性を極力維持することが可能であることを見出した。この点に鑑み、上記発明では、上記態様にてファンの送風量を漸増させることで、車室内の快適性を極力維持しつつ内燃機関の燃料消費量の増大を好適に抑制することができる。

第３の発明は、第１又は２の発明において、前記車両は、前記内燃機関の自動停止処理及び再始動処理を行う自動停止始動手段を備え、前記再始動処理の実行条件には、前記蒸発器の温度又は前記パラメータの値が前記目標値を上回る旨の条件が含まれ、前記低負荷状態には、前記内燃機関が自動停止される状態が含まれることを特徴とする。

上記発明では、強制上昇手段を備えることで、上記目標値を上回る旨の条件が成立するまでの時間を長くさせることできる。これにより、内燃機関が自動停止される時間を長くすることができ、ひいては内燃機関の燃費低減効果を好適に向上させることができる。しかも、上記発明が上記風量漸増手段を備える場合、車室内の快適性を極力維持しつつも、蒸発器の温度の上昇速度を低下させることができることから、内燃機関が自動停止される時間をいっそう長くすることができる。

第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記空気調節システムは、前記蒸発器によって冷却された空気を再加熱する加熱器を備えるものであり、前記再加熱された空気によって前記車両内の冷房制御を行う手段と、前記内燃機関の運転状態が低負荷状態である場合に、前記加熱器による再加熱量を低下させる加熱量低下手段とを更に備えることを特徴とする。

上記発明では、目標温度が低く設定されて蒸発器の温度が過度に低くなる場合等に、車両内に供給される空気の温度が過度に低くなることで車室内の快適性を損なう事態を回避すべく、再加熱された空気によって冷房制御を行う。ここで上記強制上昇手段によって目標温度が高くされる場合、車室内に供給される空気の温度が上昇し、車室内の快適性を適切に維持することができなくなるおそれがある。この点、上記発明では、目標温度が強制的に高くされる内燃機関の低負荷状態において加熱器による再加熱量を低下させることで、車室内に供給される空気の温度の上昇を抑制する。これにより、車室内の快適性を極力維持しつつ内燃機関の燃料消費量の増大を好適に抑制することができる。

第５の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明において、前記蒸発器は、前記冷媒の熱を蓄える蓄冷機能を有することを特徴とする。

上記発明では、蒸発器に蓄冷機能を持たせることで、車室内の空気を冷却するために要する熱量が不足することを抑制し、蒸発器の温度の上昇を極力抑制することができる。これにより、車室内の快適性をより好適に向上させることができる。

一実施形態にかかるシステム構成図。 一実施形態にかかるアイドルストップ制御処理の手順を示すフローチャート。 一実施形態にかかる冷房制御処理の手順を示すフローチャート。 一実施形態にかかる冷房制御処理を示すタイムチャート。

以下、本発明にかかる車両用空調制御装置を内燃機関（エンジン）を搭載した車両（自動車）に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に本実施形態にかかるエンジンシステム及び空気調節システム（エアコンシステム）の全体構成を示す。

図示されるように、エンジン１０の各気筒には、エンジン１０の燃焼室に燃料を供給するための燃料噴射弁１２が備えられている。供給された燃料と吸気との混合気の燃焼によって発生するエネルギは、エンジン１０の出力軸（クランク軸１４）の回転動力として取り出される。なお、クランク軸１４付近には、クランク軸１４の回転角度を検出するクランク角度センサ１８が設けられている。

クランク軸１４には、スタータ２０が接続されている。スタータ２０は、図示しないイグニッションスイッチのオンにより始動し、エンジン１０を始動させるべくクランク軸１４に初期回転を付与する（クランキングを行う）。

一方、エアコンシステムは、車室内に温風又は冷風を供給する空気通路２２と、この空気通路２２を流れる空気を冷却するための冷凍装置とを備えて構成されている。

冷凍装置は、冷凍サイクルに冷媒を循環させるべく冷媒を吸入・吐出するコンプレッサ２４や、コンデンサ２６、レシーバ２８、更にはエバポレータ３０（蒸発器）等を備えて構成されている。

上記コンプレッサ２４は、これが備える電磁駆動式のコントロールバルブ（ＣＶ２４ａ）の通電操作によって冷媒の吐出容量を連続的に可変設定可能な可変容量型圧縮機である。コンプレッサ２４の駆動軸に機械的に連結されたプーリ３２は、ベルト３４及びクランクプーリ３６を介してクランク軸１４と機械的に連結されている。このクランク軸１４の回転動力がコンプレッサ２４に伝達される状況下、ＣＶ２４ａへの通電操作により上記吐出容量が調節される。

コンデンサ２６は、ＤＣモータ等によって回転駆動される図示しないファンから送風される空気と、コンプレッサ２４から吐出供給される冷媒との熱交換が行われる部材である。レシーバ２８は、コンデンサ２６より流入した冷媒を気液分離して且つ分離された液冷媒を一時的に貯蔵し、液冷媒のみを下流側に供給するために設けられるものである。

レシーバ２８に貯蔵された液冷媒は、温度式膨張弁３８によって急激に膨張され霧状とされ、霧状とされた冷媒は、エバポレータ３０に供給される。エバポレータ３０は、上記空気通路２２内に設けられており、エバポレータ３０において、空気通路２２を流れる空気と上記霧状とされた冷媒とが熱交換することで冷媒の一部又は全部が気化する。これにより、空気通路２２を流れる空気が冷却される。

また、エバポレータ３０は、その内部に封入される蓄冷剤４０（例えばパラフィン）により冷媒の熱を蓄える蓄熱器として用いられる。これは、コンプレッサ２４の駆動中に冷凍サイクルで生成された冷房のための熱量の余剰分を蓄え、後述するアイドルストップ制御によりエンジン１０が自動停止される期間において、車室内を冷房するための構成である。詳しくは、コンプレッサ２４が駆動されることでエバポレータ３０に供給された冷媒と蓄冷剤４０との熱交換によって、冷媒の熱がエバポレータ３０に蓄えられる。その後、コンプレッサ２４が停止される状況下、空気通路２２を流れる空気と蓄冷剤４０とが熱交換することにより、空気通路２２を流れる空気が冷却される。なお、エバポレータ３０の空気側出口付近には、エバポレータ３０で熱交換された空気の温度（エバポレータ３０の空気側出口温度、以下、実エバ温度）を検出するエバ温度センサ４２が設けられている。また、エバポレータ３０から流出した冷媒は、コンプレッサ２４の吸入口に吸入される。

一方、上記空気通路２２には、上記エバポレータ３０に加えて、空気通路２２に空気流を生じさせるべくＤＣモータ等によって回転駆動されるファン（エバブロワ４４）や、空気通路２２を流れる空気を加熱するヒータコア４６等が設けられている。

ヒータコア４６の内部には、図示しない冷却水配管から供給されるエンジン１０の冷却水が流れている。ヒータコア４６では、空気通路２２を流れる空気と上記冷却水とが熱交換することで、空気通路２２を流れる空気が加熱される。

エバブロワ４４によって送風された空気は、上記エバポレータ３０、ヒータコア４６を通過して所望の温度となるよう熱交換される。詳しくは、エバポレータ３０は、エバブロワ４４下流側の空気通路２２を全面塞ぐように設けられ、ヒータコア４６は、エバポレータ３０下流側の空気通路２２を部分的に塞ぐように設けられている。また、エバポレータ３０とヒータコア４６との間には、サーボモータ等により駆動されるエアミックスドア４８が設けられている。エアミックスドア４８は、その停止位置によって、ヒータコア４６を通過する空気量とヒータコア４６を迂回する空気量との割合を調節する。これにより、空気通路２２を流れる空気の温度を調節し、温度調節された空気を車室内に設けられる図示しない吹出口を介して車室へと供給することで車室内を冷房する。

エアコンシステムを操作対象とする電子制御装置（以下、エアコンＥＣＵ５０）は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。エアコンＥＣＵ５０には、車室内を冷房すべくコンプレッサ２４の駆動指令となるＡ／Ｃスイッチ５２や、車室内温度の目標値（目標室内温度）を設定する目標温度設定スイッチ５４、車室内温度を検出する車室内温度センサ５６、更にはエバ温度センサ４２等の出力信号が入力される。エアコンＥＣＵ５０は、これら入力に応じてＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エバブロワ４４や、ＣＶ２４ａ、更にはエアミックスドア４８等の各種機器を操作する。そして、これら各種機器を操作することで、エバブロワ４４やコンプレッサ２４の駆動制御等、車室内の冷房制御を行う。

上記エバブロワ４４の駆動制御は、エバブロワ４４の風量（ブロワ風量）を制御すべく、エバブロワ４４に印加される電圧を調節するものとなる。詳しくは、エバブロワ４４に印加される電圧が高いほどブロワ風量が多くなる。また、コンプレッサ２４の駆動制御は、エバ温度センサ４２の出力値から算出される実エバ温度をその目標値（目標エバ温度）に制御すべくＣＶ２４ａを通電操作するものとなる。

エンジンシステムを操作対象とする電子制御装置（以下、エンジンＥＣＵ５８）は、周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。エンジンＥＣＵ５８には、ドライバのブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ６０や、ドライバのアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ６２、車両の走行速度を検出する車速センサ６４、更にはクランク角度センサ１８等の出力信号が入力される。また、エンジンＥＣＵ５８とエアコンＥＣＵ５０とは、双方向の通信を行うことで情報のやりとりを行う。詳しくは、エンジンＥＣＵ５８には、エアコンＥＣＵ５０から出力されるＡ／Ｃスイッチ５２等の信号が入力される。一方、エアコンＥＣＵ５０には、エンジンＥＣＵ５８から出力されるブレーキセンサ６０や、車速センサ６４等の信号が入力される。

エンジンＥＣＵ５８は、上記入力に応じて、ＲＯＭに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、燃料噴射弁１２による燃料噴射制御等、エンジン１０の燃焼制御を行う。特にエンジンＥＣＵ５８は、エンジン１０のアイドルストップ制御処理を行う。アイドルストップ制御処理は、エンジン１０の運転中に所定の停止条件が成立することでエンジン１０を自動停止させる処理を実行し、その後、所定の再始動条件が成立することでスタータ２０によりエンジン１０を再始動させる処理を実行するものである。これにより、エンジン１０の燃費低減効果を得ることが可能となる。以下、図２を用いて、上記アイドルストップ制御について詳述する。

図２に、本実施形態にかかるアイドルストップ制御処理の手順を示す。この処理は、エンジンＥＣＵ５８によって例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ１０においてエンジン１０が自動停止中であるか否かを判断する。

ステップＳ１０においてエンジン１０が自動停止中でないと判断された場合には、ステップＳ１２に進み、エンジン１０の停止条件が成立しているか否かを判断する。本実施形態では、上記停止条件を、ブレーキ操作がなされているとの条件と、車両の走行速度ＳＰＤが０になるとの条件との論理積が真であるとの条件とする。なお、ブレーキ操作がなされているか否かは、ブレーキセンサ６０の出力値に基づき判断すればよい。また、車両の走行速度ＳＰＤは、車速センサ６４の出力値に基づき算出すればよい。

ステップＳ１２においてエンジン１０の停止条件が成立すると判断された場合には、ステップＳ１４に進み、エンジン１０の自動停止処理を行う。ここで自動停止処理は、燃料噴射弁１２からの燃料噴射を停止することで、エンジン１０を停止させる処理である。

一方、上記ステップＳ１０においてエンジン１０が自動停止中であると判断された場合には、ステップＳ１６に進み、エンジン１０の再始動条件が成立しているか否かを判断する。本実施形態では、上記再始動条件を、ブレーキ操作がなされていないとの条件と、実エバ温度が目標エバ温度を上回るとの条件との論理和が真であるとの条件とする。ここで上記実エバ温度についての条件は、冷房制御による車室内の快適性を極力維持することを目的として設定されるものである。つまり、エンジン１０の自動停止中においては、コンプレッサ２４が駆動されず、実エバ温度が徐々に上昇する。実エバ温度が上昇すると、上記吹出口から車室内へと供給される空気の温度（吹出口温度）が徐々に上昇し、乗員に不快感を与えるおそれがある。このため、実エバ温度についての条件を設けることで、実エバ温度が高くなる場合にエンジン１０を再始動させ、コンプレッサ２４の駆動によって実エバ温度を低下させる。

ステップＳ１６においてエンジン１０の再始動条件が成立すると判断された場合には、ステップＳ１８に進み、エンジン１０の再始動処理を行う。ここで再始動処理は、スタータ２０を始動させることでクランキングを行うとともに、燃料噴射弁１２からの燃料噴射を開始させることで、自動停止しているエンジン１０を再始動させる処理である。

なお、上記ステップＳ１２、Ｓ１６において否定判断された場合や、ステップＳ１４、Ｓ１８の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。

上記アイドルストップ制御によれば、実エバ温度が目標エバ温度を上回ることで再始動条件が成立し、エンジン１０が再始動される。ただし、自動停止処理が実行されてから再始動処理が実行されるまでの時間（自動停止時間）が短い場合には、アイドルストップ制御による燃費低減効果を十分に得ることができなくなる懸念がある。そこで本実施形態では、以下の冷房制御処理を行うことで、車室内の快適性を極力維持しつつも、エンジン１０の自動停止時間を長くすることでエンジン１０の燃費低減効果を向上させる。

図３に、本実施形態にかかる冷房制御処理の手順を示す。この処理は、Ａ／Ｃスイッチ５２がオンされることを条件として、エアコンＥＣＵ５０によって例えば所定周期で繰り返し実行される。

この一連の処理では、まずステップＳ２０において車両が停車中であるか否かを判断する。この処理は、エンジン１０の自動停止処理が実行される状況であるか否かを判断するための処理である。ここで車両が停車中であるか否かは、車両の走行速度ＳＰＤが０であるか否かで判断すればよい。

ステップＳ２０において車両が停車中でないと判断された場合には、ステップＳ２２に進み、目標室内温度に基づき目標エバ温度を設定する処理である目標エバ温度通常時設定処理を行う。上記目標エバ温度は、車室内温度を目標室内温度とするために要求される吹出口温度を実現可能なように設定される。具体的には、目標エバ温度は、吹出口温度として要求され得る温度範囲（要求吹出温度範囲、例えば１５〜２０℃）よりも十分に低い温度範囲（例えば４〜１０℃）に設定される。ここで本実施形態では、実エバ温度が過度に低下する場合、実際の吹出口温度を要求吹出温度範囲内とすべく、エバポレータ３０において冷却された空気の一部がヒータコア４６において再加熱されるようにエアミックスドア４８を操作する。なお、目標室内温度は、目標温度設定スイッチ５４の出力値に基づき算出すればよい。

一方、上記ステップＳ２０において車両が停車中であると判断された場合には、エンジン１０の自動停止処理が実行される状況であると判断し、ステップＳ２４において、目標エバ温度を目標エバ温度通常時設定処理によって設定されるものよりも強制的に高くする処理（目標エバ温度高温側設定処理）を行う。本実施形態では、吹出口温度を要求吹出温度範囲の上限値以下にすることを条件として、目標エバ温度を設定する。詳しくは、吹出口温度を要求吹出温度範囲の上限値以下とすることのできる極力高い値 (例えば１３℃)に設定する。この処理は、吹出口温度についての要求を満たしつつも、エンジン１０の燃費低減効果を向上させるための処理である。つまり、目標エバ温度を高くすると、エンジン１０の自動停止中において実エバ温度が目標エバ温度を上回るまでの時間が長くなり、エンジン１０の自動停止時間が長くなる。また、目標エバ温度を高くすると、エンジン１０の再始動後のアイドル運転状態において実エバ温度を目標エバ温度に低下させるために要するコンプレッサ２４の駆動トルクが減少する。

なお、目標エバ温度高温側設定処理による目標エバ温度の設定に際しては、エンジン１０の自動停止中において車室内の快適性を極力維持可能な観点から、コンプレッサ２４の停止によるエバポレータ３０での除湿度合いの低下に起因して吹出口の空気の湿度が過度に上昇したり、吹出口の空気の不快な臭いが発生したりすることを抑制可能な値とすることが望ましい。

ステップＳ２２、Ｓ２４の処理の完了後、ステップＳ２６において基準となるブロワ風量（基準風量）の設定処理を行う。本実施形態では、車室内温度センサ５６の出力値から算出される車室内温度と、目標室内温度との偏差に基づき基準風量を設定する。具体的には、車室内温度から目標室内温度を減算した値が大きいほど基準風量を多くすればよい。

続くステップＳ２８〜Ｓ３４では、基準風量に対してブロワ風量を漸減させる処理である風量漸減処理及びブロワ風量を基準風量に向かって漸増させる処理である風量漸増処理を行う。以下、これら処理について詳述する。

ブロワ風量が多くなると、エバポレータ３０において冷媒と空気との熱交換が促進される。ここでエンジン１０の自動停止中において熱交換が促進されると、実エバ温度が目標エバ温度を上回るまでの時間が短くなることでエンジン１０の自動停止時間が短くなり、エンジン１０の燃費低減効果の向上度合いが小さくなることが懸念される。このため自動停止時間を長くするためには、エンジン１０の自動停止中においてブロワ風量を低下させることも考えられる。しかしながら、エンジン１０の自動停止中にブロワ風量を低下させると、車室内の快適性を適切に維持することができなくなることが懸念される。

こうした問題を解決すべく、本発明者らは、燃費低減効果の向上を図りつつ、車室内の快適性を極力維持するためのエバブロワ４４の風量設定手法について様々な検討及び実験を行った。そしてエンジン１０の自動停止中において上記風量漸増処理を行うことで実エバ温度の上昇速度を低下させ、エンジン１０の自動停止時間を長くしつつも車室内の快適性を極力維持することが可能であることを見出した。

ただし、風量漸増処理を行うためには、この処理を開始する以前に基準風量に対してブロワ風量を一旦低下させる必要がある。ここで、例えばエンジン１０の自動停止処理が実行される時点においてブロワ風量を急減させると、乗員に不快感を与えるおそれがある。そこで本実施形態では、車両の走行状態に基づき、エンジン１０の自動停止処理が実行される状況に移行するか否かを予測し、移行すると予測された場合に上記風量漸減処理を行うことで、風量漸増処理を実行可能としつつ車室内の快適性を極力維持する。

詳しくは、まずステップＳ２８において車両の走行状態が停車直前であるか否かを判断する。この処理は、エンジン１０の自動停止処理が実行される状況に移行するか否かを予測するための処理である。本実施形態では、車両の走行速度ＳＰＤが０よりも高くて且つ規定速度Ｋ（＞０）未満であるとの条件と、ブレーキ操作がなされているとの条件との論理積が真であると判断された場合、車両の走行状態が停車直前であると判断する。

ステップＳ２８において車両の走行状態が停車直前であると判断された場合には、ステップＳ３０に進み、上記風量漸減処理を行う。ここで風量漸減処理について説明すると、本実施形態では、上記ステップＳ２８の処理で肯定判断される毎に漸増される補正量を算出し、この補正量を上記ステップＳ２６の処理で設定された基準風量から減算した値としてブロワ風量の指令値（指令風量）を算出する。そしてこの指令風量に基づきエバブロワ４４の駆動制御を行うことでブロワ風量を漸減させる。ここで上記補正量の初期値は０に設定し、上記補正量はエアコンＥＣＵ５０のメモリに都度記憶すればよい。また、風量漸減処理によるブロワ風量の減少度合い（減少速度）は、乗員に不快感を与えないとの観点から設定すればよい。

なお、車両の走行状態が減速状態である場合、車両の運動エネルギをコンプレッサ２４の駆動エネルギに変換するようなコンプレッサ２４の駆動制御を行ってもよい。この際、コンプレッサ２４の吐出容量が最大容量となるように上記駆動制御を行うのが望ましい。これにより、風量漸減処理が実行される期間を含む上記減速状態である期間において、エバポレータ３０に冷房制御のための熱量を十分蓄えることで実エバ温度を低下させることができ、エンジン１０の自動停止時間をいっそう長くすることが可能となる。ここで車両の走行状態が減速状態であるか否かは、例えば、車両の走行速度ＳＰＤの変化速度が負の値であるとの条件と、ブレーキ操作がなされているとの条件との論理積が真であるか否かに基づき判断すればよい。

一方、上記ステップＳ２８において車両の走行状態が停車直前でないと判断された場合には、ステップＳ３２に進み、指令風量が上記基準風量未満であるか否かを判断する。この処理は、指令風量を上記基準風量としてエバブロワ４４の駆動制御を行う処理（通常駆動処理）が行われる状況であるか否かを判断するための処理である。

ステップＳ３２の処理において通常駆動処理が行われる状況でないと判断された場合には、直前に風量漸減処理が行われ、指令風量が基準風量よりも低い状況であると判断し、ステップＳ３４において風量漸増処理及びヒータコア４６における再加熱量を低下させる処理（再加熱量低下処理）を行う。ここで風量漸減処理について説明すると、本実施形態では、上記ステップＳ３２の処理で肯定判断される毎に、直前に算出された指令風量に所定量（＞０）を加算することで指令風量を算出する。そしてこの指令風量に基づきエバブロワ４４の駆動制御を行うことでブロワ風量を漸増させる。なお、風量漸増処理によるブロワ風量の増大度合い（上昇速度）は、エンジン１０の自動停止時間を極力長くするとの観点から設定されるものであり、例えば実エバ温度の上昇速度が過渡に高くならない値に設定すればよい。

一方、再加熱量低下処理について説明すると、この処理は、ヒータコア４６において再加熱された空気を用いて冷房制御が行われる状況下、エンジン１０の自動停止処理が実行される場合に車室内の快適性を極力維持するための処理である。つまり、例えばコンプレッサ２４の停止によって実エバ温度が上昇する状況下、ヒータコア４６における再加熱量を低下させることで、吹出口温度の上昇を抑制する。なお、上記再加熱量低下処理は、吹出口温度が急変して乗員に違和感を与える事態を回避すべく、ヒータコア４６における再加熱量を漸減させるようにエアミックスドア４８を操作する処理とするのが望ましい。

一方、上記ステップＳ３２の処理で否定判断された場合には、ステップＳ３６に進み、上記通常駆動処理を行う。なお、通常駆動処理が行われると、上記ステップＳ３０の処理で算出された補正量が初期化される（０とされる）。

なお、ステップＳ３０、Ｓ３４、Ｓ３６の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。

図４に、本実施形態にかかる冷房制御処理の一例を示す。詳しくは、図４（ａ）に車両の走行速度ＳＰＤの推移を示し、図４（ｂ）にクランク角度センサ１８の出力値に基づくエンジン回転速度ＮＥの推移を示し、図４（ｃ）に目標エバ温度の推移を示し、図４（ｄ）にブロワ風量の推移を示し、図４（ｅ）に実エバ温度の推移を示し、図４（ｆ）に吹出口温度の推移を示す。

図示されるように、時刻ｔ１において車両が走行を開始することで、目標エバ温度通常時設定処理によって目標エバ温度が設定される。その後、ドライバのブレーキ操作によって車両の走行速度ＳＰＤが規定速度Ｋを下回ることで車両の走行状態が停車直前であると判断される時点（時刻ｔ２）から、車両の走行速度ＳＰＤが０となりエンジン１０が自動停止される時点（時刻ｔ３）まで風量漸減処理が行われる。そして時刻ｔ３において目標エバ温度高温側設定処理によって目標エバ温度が強制的に高くされるとともに、風量漸増処理が開始される。その後時刻ｔ４において実エバ温度が目標エバ温度Ｔαを上回ることでエンジン１０が再始動され、再び車両の走行が開始される時刻ｔ５において目標エバ温度通常時設定処理による目標エバ温度が設定される。

このように、本実施形態では、上記目標エバ温度高温側設定処理、風量漸減処理、風量漸増処理及び再加熱量低下処理によって冷房制御による車室内の快適性を極力維持しつつ、エンジン１０の自動停止時間を長くしたり、コンプレッサ２４駆動トルクの増大を抑制したりすることでエンジン１０の燃費低減効果を向上させることができる。

以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。

（１）車両が停車中であると判断された場合、目標エバ温度を、車両の走行時に設定されるものよりも強制的に高くする処理である目標エバ温度高温側設定処理を行った。これにより、エンジン１０の自動停止時間を長くしたり、エンジン１０が再始動される場合におけるコンプレッサ２４の駆動トルクの増大を抑制したりすることができ、ひいてはエンジン１０の燃費低減効果を好適に向上させることができる。

（２）車両の走行状態が停車直前であると判断された場合、基準風量に対してブロワ風量を漸減させる処理である風量漸減処理を行った。これにより、風量漸増処理を行うためにブロワ風量が急減することを回避することができ、ひいては乗員に不快感を与える事態の発生を抑制することができる。

（３）風量漸減処理の後、基準風量に向かってブロワ風量を漸増させる処理である風量漸増処理を行った。これにより、エンジン１０の自動停止時間を長くすることでエンジン１０の燃費低減効果を好適に向上させるとともに、吹出口温度の変動を抑制することで冷房制御による車室内の快適性を極力維持することができる。

（４）ヒータコア４６において再加熱された空気を用いて冷房制御が行われる場合、エンジン１０の自動停止中において再加熱量低下処理を行った。これにより、吹出口温度の上昇を抑制することができ、ひいては車室内の快適性を極力維持することができる。

（５）エバポレータ３０の内部に蓄冷剤４０を封入することで、エバポレータ３０に蓄冷機能を持たせた。これにより、エンジン１０の自動停止中における実エバ温度の上昇を極力抑制することができ、エンジン１０の自動停止時間を長くすることができる。したがって、エンジン１０の燃費低減効果を好適に向上させることができる。

（その他の実施形態）
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

・上記実施形態では、エバポレータ３０の空気側出口温度を目標エバ温度に制御したがこれに限らない。例えば、エバポレータ３０のフィンの温度（エバポレータ表面温度）を検出するセンサを備え、このセンサの出力値に基づき算出されるエバポレータ表面温度をその目標値に制御してもよい。また例えば、エバポレータ３０内を流れる冷媒の温度やエバポレータ３０の冷媒側出口温度を検出するセンサを備え、このセンサの出力値に基づき算出される冷媒温度をその目標値に制御してもよい。更に例えば、上記吹出口温度を検出するセンサを備え、このセンサの出力値に基づき算出される吹出口温度をその目標値に制御してもよい。

・本願発明が適用される車両としては、アイドルストップ制御を行うものに限らず、この制御を行わないものであってもよい。この場合、アイドル運転状態において目標エバ温度高温側設定処理を行うことで、熱効率が低いアイドル運転状態におけるエンジン１０の燃料消費量の増大を好適に抑制することができる。これは、実エバ温度が目標エバ温度よりも低い場合、コンプレッサ２４の駆動トルクが０とされるためである。また、先の図３のステップＳ２８の処理によってエンジン１０の運転状態がアイドル運転状態に移行すると判断された場合に風量漸減処理を行い、その後風量漸増処理を行うことで、冷房制御による車室内の快適性の低下を極力抑制することができる。

また、上記車両としては、走行動力源としてエンジン１０のみを備えるものに限らず、走行動力源としてエンジン１０とともに電動機を備えるハイブリッド車両であってもよい。この場合であっても、エンジン１０を動力源としてコンプレッサ２４が駆動されるものであるなら、熱効率が低いアイドル運転状態におけるコンプレッサ２４の駆動を極力抑制する上で本発明の適用は有効である。

・上記実施形態において、アイドル運転状態においても、目標エバ温度高温側設定処理を行ってもよい。

・目標エバ温度を強制的に高くする手法としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、目標エバ温度通常時設定処理によって設定された目標エバ温度を所定温度だけ高くしてもよい。

・上記実施形態では、先の図３のステップＳ３２において指令風量が基準風量になると判断された場合、すなわち風量漸減処理が完了したと判断された場合に通常駆動処理を行ったがこれに限らない。例えば、風量漸増処理中に車両が走行を開始する（先の図４の時刻ｔ５）と判断された場合、通常駆動処理を行ってもよい。

・実エバ温度についてのエンジン１０の再始動条件としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、実エバ温度が、目標エバ温度よりも規定値高い温度（規定温度）を上回るとの条件としてもよい。この場合、目標エバ温度によって変化する上記規定温度の上限値を、上記目標エバ温度高温側設定処理によって設定される目標エバ温度で制限するのが望ましい。

・風量漸増処理としては、ブロワ風量を単調強増加させるものに限らない。例えば漸増及び漸減を周期的に繰り返しつつもブロワ風量の極大値及び極小値が漸増するようにしてもよい。これにより、実エバ温度の上昇に伴ってブロワ風量の平均値を単調強増加させることができる。

・上記実施形態では、車両の走行状態が停車直前であると判断された場合、風量漸減処理を行ったがこれに限らない。例えば、停車直前であると判断された場合、風量漸減処理に代えてブロワ風量を短時間に所定量低下（急減）させる処理を行ってもよい。ただし、乗員に与える不快感を抑制する観点から、風量漸減処理を行うのが望ましい。

・上記実施形態では、コンプレッサ２４を可変容量型圧縮機としたがこれに限らない。例えば駆動中は吐出容量が一定の固定容量型圧縮機としてもよい。

・上記実施形態では、蓄冷するための機能がエバポレータ３０に備えられたがこれに限らず、この機能を備えなくてもよい。

１０…エンジン、１２…燃料噴射弁、２０…スタータ、２４…コンプレッサ、３０…エバポレータ、４０…蓄冷剤、４２…エバ温度センサ、４４…エバブロワ、５０…エアコンＥＣＵ（車両用空調制御装置の一実施形態）、５８…エンジンＥＣＵ。

Claims (4)

1. 内燃機関の動力により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機から吐出供給される冷媒を蒸発させて車室内の空気を冷却する蒸発器と、前記蒸発器によって冷却された空気を車室内に供給すべく該蒸発器に送風するファンとを有して構成される空気調節システムを備える車両に適用され、前記蒸発器の温度又はこれと相関を有するパラメータの値をその目標値に制御すべく前記圧縮機を操作する車両用空調制御装置において、
   前記内燃機関の運転状態が低負荷状態である場合に、前記目標値を強制的に高くする強制上昇手段と、
   前記ファンの基準となる送風量を設定する風量設定手段と、
   前記内燃機関の運転状態が低負荷状態に移行するか否かを予測する予測手段と、
   該予測手段によって低負荷状態に移行すると予測された場合、前記風量設定手段によって設定された前記基準となる送風量に対して前記ファンの送風量を漸減させる風量漸減手段と、
   前記強制上昇手段によって前記目標値が高くされた場合において、前記風量漸減手段によって送風量が漸減された後、前記ファンの送風量を前記基準となる送風量に向かって漸増させる風量漸増手段とを備えることを特徴とする車両用空調制御装置。
2. 前記車両は、前記内燃機関の自動停止処理及び再始動処理を行う自動停止始動手段を備え、
   前記低負荷状態とは、前記自動停止処理によって前記内燃機関が自動停止される状態であり、
   前記風量設定手段は、車室内温度を目標室内温度とするために前記基準となる送風量を設定し、
   前記目標室内温度に基づき、前記目標値を設定する通常時設定手段と、
   前記再始動処理によって前記内燃機関が再始動された後、前記車両の走行が開始された時に、前記通常時設定手段によって前記目標値を設定する手段とを更に備えることを特徴とする請求項１記載の車両用空調制御装置。
3. 前記空気調節システムは、前記蒸発器によって冷却された空気を再加熱する加熱器を備えるものであり、
   前記再加熱された空気によって前記車両内の冷房制御を行う手段と、
   前記内燃機関の運転状態が低負荷状態である場合に、前記加熱器による再加熱量を低下させる加熱量低下手段とを更に備えることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用空調制御装置。
4. 前記蒸発器は、前記冷媒の熱を蓄える蓄冷機能を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用空調制御装置。

Images