JP5510100B2 - 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を備え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、前記圧縮機の駆動によって生成される熱量に関して、その単位量当たりに要求されると想定される前記内燃機関の燃料消費量である想定熱費に基づき、前記圧縮機の駆動制御を行う制御手段を備え、車室内の空調制御を行う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、圧縮機の駆動によって生成される熱量に関して、その単位量当たりに要求されると想定される内燃機関の燃料消費量（想定熱費）が所定の閾値以下となる場合に、圧縮機を駆動させるものが知られている。これにより、内燃機関の燃料消費率（単位発生トルクあたりの燃料消費量）が低い同内燃機関の運転領域において圧縮機を駆動させることができ、圧縮機の駆動に伴う内燃機関の燃料消費量の増大を抑制することが可能となる。

特開２００９−０１２７２１号公報

ところで、内燃機関の負荷が高い領域では通常、燃焼によって生じる熱量に対する冷却損失の割合の低下等に起因して内燃機関の熱効率が高くなるため、内燃機関の燃料消費率が低くなる。このため、内燃機関の負荷が高くなる車両の加速時等の車両の要求駆動トルクの増大時においては、燃料消費率が低くなる。燃料消費率が低くなると、上記想定熱費が少なくなり、圧縮機が特に駆動されやすくなる。この場合、圧縮機によって内燃機関の発生トルクが吸収されることに起因して車両の駆動トルクが不足し、ドライバの意図する車両走行が実現されなくなることで、ドライバビリティが低下するおそれがある。

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、車両の要求駆動トルクの増大時におけるドライバビリティの低下を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を備え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、前記圧縮機の駆動によって生成される熱量に関して、その単位量当たりに要求されると想定される前記内燃機関の燃料消費量である想定熱費に基づき、前記圧縮機の駆動制御を行う制御手段を備え、車室内の空調制御を行う車両用空調制御装置において、ドライバビリティの優先度合いを判断する優先度合い判断手段と、前記判断された優先度合いに基づき、前記内燃機関の現在の出力を満たす該内燃機関の発生トルクのうち前記圧縮機の駆動以外に寄与する量が所定量増大可能なように、前記内燃機関の出力軸と機械的に連結されて且つ該出力軸の回転動力が伝達される電子制御式の車載機器の操作条件を変更する処理を行う処理手段とを備えることを特徴とする。

上記発明では、ドライバビリティの優先度合いを反映して、上記態様にて内燃機関の出力軸と機械的に連結された車載機器の操作条件を変更することで、内燃機関の現在の出力（パワー）を満たす内燃機関の発生トルクのうち圧縮機の駆動以外に寄与する量が現在の量よりも所定量増大可能な状態とすることができる。これにより、車両の要求駆動トルクの増大時において、圧縮機によって内燃機関の発生トルクが吸収されることに起因して車両の駆動トルクが不足する事態を抑制することができ、ひいてはドライバビリティの低下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、前記優先度合い判断手段は、前記内燃機関が始動してからの経過時間、車室内温度の目標値、該車室内温度及び前記車両の加速頻度のうち少なくとも１つに基づき前記判断することを特徴とする。

上記発明では、上記パラメータを用いることで、ドライバビリティの優先度合いの把握精度を向上させることができる。

第３の発明は、第１又は２の発明において、前記優先度合い判断手段は、前記ドライバビリティの優先度合い及び前記車室内の空調制御の優先度合いを判断するものであり、前記処理手段は、前記判断された双方の優先度合いに基づき、前記操作条件を変更する処理を行うことを特徴とする。

上記発明では、ドライバビリティ及び車室内の空調制御の双方の優先度合いを把握することで、車載機器の操作条件を適切に変更することができる。これにより、上記双方の優先度合いを反映して、空調制御によって車室内の快適性を好適に向上させたり、車両の要求駆動トルクの増大時におけるドライバビリティの低下を好適に抑制したりすることができる。

第４の発明は、第１〜３のいずれか１つの発明において、前記処理手段は、前記内燃機関の出力軸と機械的に連結されて且つ該出力軸の回転動力が伝達される電子制御式の車載機器としての前記圧縮機の操作条件を変更するものであり、前記操作条件を変更する処理として、前記判断された優先度合いに基づき、前記内燃機関の発生トルクのうち前記圧縮機の駆動以外に寄与する量が現在の量よりも所定量増大可能なように、前記制御手段による前記圧縮機の駆動制御に制限を設ける処理を行うことを特徴とする。

上記発明では、内燃機関の発生トルクのうち圧縮機の駆動以外に寄与する量が現在の量よりも所定量増大可能ように圧縮機の駆動制御を制限することで、車両の要求駆動トルクの増大時において車両の駆動トルクが不足する事態を適切に回避することができる。これにより、ドライバビリティの低下をより好適に抑制することができる。

第５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を備え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、前記圧縮機の駆動によって生成される熱量に関して、その単位量当たりに要求されると想定される前記内燃機関の燃料消費量である想定熱費に基づき、前記圧縮機の駆動制御を行う制御手段を備え、車室内の空調制御を行う車両用空調制御装置において、ドライバビリティの優先度合いを判断する優先度合い判断手段と、前記判断された優先度合いに基づき、前記制御手段による前記圧縮機の駆動制御に制限を設ける処理手段とを備えることを特徴とする。

上記発明では、ドライバビリティの優先度合いを反映して圧縮機の駆動制御に制限を設けるため、車両の要求駆動トルクの増大時において、圧縮機によって内燃機関の発生トルクが吸収されることに起因して車両の駆動トルクが不足する事態を抑制することができる。これにより、上記要求駆動トルクの増大時におけるドライバビリティの低下を抑制することができる。

第６の発明は、第５の発明において、前記優先度合い判断手段は、前記ドライバビリティの優先度合い及び前記車室内の空調制御の優先度合いを判断するものであり、前記処理手段は、前記判断された双方の優先度合いに基づき、前記圧縮機の駆動制御に制限を設けることを特徴とする。

上記発明では、ドライバビリティ及び車室内の空調制御の双方の優先度合いを把握することで、圧縮機の駆動制御を適切に制限することができる。これにより、上記双方の優先度合いを反映して、空調制御によって車室内の快適性を好適に向上させたり、車両の要求駆動トルクの増大時におけるドライバビリティの低下を好適に抑制したりすることができる。

第７の発明は、第５又は６の発明において、前記優先度合い判断手段は、前記内燃機関が始動してからの経過時間、車室内温度の目標値、該車室内温度及び前記車両の走行状態のうち少なくとも１つに基づき前記判断することを特徴とする。

上記発明では、上記パラメータを用いることで、ドライバビリティの優先度合いの把握精度を向上させることができる。

なお、上記発明が第６の発明の発明特定事項を備える場合、上記内燃機関が始動してからの経過時間や、車室内温度の目標値、車室内温度については、車室内の空調制御の優先度合いを把握するためだけに用いてもよい。

第８の発明は、第４〜７のいずれか１つの発明において、前記圧縮機の駆動トルクを互いに相違する複数の値に仮設定した場合のそれぞれの前記想定熱費を算出し、該想定熱費がその許容量以下となるものに対応する前記駆動トルクをその目標値として算出する目標値算出手段を更に備え、前記制御手段は、前記駆動トルクを前記目標値に制御するものであり、前記処理手段は、前記駆動制御を制限する処理を、前記内燃機関の発生トルクのうち前記圧縮機の駆動以外に寄与する量が現在の量よりも所定量増大可能なように前記仮設定される駆動トルクの上限値を設ける処理とすることを特徴とする。

圧縮機の駆動トルクが変化すると、冷媒圧送量が変化することで圧縮機の駆動によって冷凍サイクルで生成される熱量が変化したり、内燃機関の運転状態（発生トルクや機関回転速度）が変化したりする。ここで、内燃機関の燃料消費量は、同内燃機関の運転状態に応じて変化する。このため、圧縮機の駆動トルクの変化によって、上記熱量及び燃料消費量に基づく想定熱費が変化することとなる。したがって、圧縮機の駆動トルクと想定熱費とを関連づけることが可能となる。上記発明では、この点に鑑み、内燃機関の発生トルクのうち圧縮機の駆動以外に寄与する量が現在の量よりも所定量増大可能なように、互いに相違する複数の値に仮設定される圧縮機の駆動トルクの上限値を設ける。そして、想定熱費がその許容量（上限熱費）以下となるものに対応して、且つ上記上限値以下の圧縮機の駆動トルクをその目標値として算出する。これにより、車両の要求駆動トルクの増大時におけるドライバビリティの低下を好適に抑制することができる。

第９の発明は、第１〜４のいずれか１つの発明において、前記内燃機関の出力軸と機械的に連結されて且つ該出力軸の回転動力が伝達される電子制御式の車載機器として、前記内燃機関の出力軸の回転動力を駆動輪に伝達させる自動変速装置を備え、前記車両には、該自動変速装置の変速比を制御する変速制御手段が備えられ、前記処理手段は、前記操作条件を変更する処理として、前記判断された優先度合いに基づき、前記出力軸の回転速度を上昇させる側に前記自動変速装置の変速比を変更すべく前記変速制御手段を介して前記自動変速装置を操作する処理を行うことを特徴とする。

内燃機関の性能曲線（最大トルク曲線）から定まる内燃機関の最大発生トルクは通常、内燃機関の出力軸の回転速度（機関回転速度）が所定回転速度に達するまでは、機関回転速度が高いほど大きくなる。また、内燃機関の出力を一定とする場合、機関回転速度が高いほど内燃機関の発生トルクは小さくなる。これらの点に鑑み、上記発明では、上記態様にて機関回転速度を上昇させる側に自動変速装置の変速比を変更することで機関回転速度を上昇させ、上記最大発生トルクを増大させるとともに、内燃機関の現在の出力を維持する上で必要な内燃機関の発生トルクを低下させる。このため、内燃機関の現在の出力を満たす内燃機関の発生トルクのうち圧縮機の駆動以外に寄与する量が所定量増大可能となるように内燃機関の発生トルクを適切に制御することができる。これにより、車両の要求動力（要求駆動トルク）の増大時において車両の動力（駆動トルク）が不足する事態を適切に回避することができ、ひいてはドライバビリティの低下をより好適に抑制することができる。

第１０の発明は、第９の発明において、前記変速比の変更によって実現可能であって且つ互いに相違する複数の値に前記出力軸の回転速度を仮設定した場合のそれぞれについて、前記圧縮機の駆動トルクを互いに相違する複数の値に仮設定した場合のそれぞれの前記想定熱費を算出し、前記内燃機関の現在の出力を満たす該内燃機関の発生トルクのうち前記圧縮機の駆動以外に寄与する量が所定量増大可能であって且つ前記算出された想定熱費がその許容量以下となるものに対応する前記駆動トルクの最大値及び該最大値となる場合に前記圧縮機の駆動によって生成される熱量を算出する熱量算出手段と、前記出力軸の回転速度を仮設定した場合のそれぞれについて前記熱量算出手段によって算出された熱量のうち、最大となる熱量に対応する前記出力軸の回転速度を該出力軸の回転速度の目標値として算出し、該最大となる熱量に対応する前記駆動トルクの最大値を該駆動トルクの目標値として算出する手段とを更に備え、前記制御手段は、前記駆動トルクを該駆動トルクの目標値に制御するものであり、前記処理手段は、前記出力軸の回転速度を該回転速度の目標値まで上昇させるように前記自動変速装置の変速比を変更すべく前記変速制御手段を介して前記自動変速装置を操作する処理を行うことを特徴とする。

上記発明では、制御手段及び処理手段によって上記態様にて圧縮機及び自動変速装置を操作することで、内燃機関の現在の出力を満たす内燃機関の発生トルクのうち圧縮機の駆動以外に寄与する量が所定量増大可能な状態に内燃機関の発生トルクを適切に制御するとともに、圧縮機の駆動によって生成される熱量の低下を好適に回避することができる。

第１１の発明は、第１〜４のいずれか１つ又は第８〜１０のいずれか１つの発明において、前記処理手段は、前記増大可能な所定量を前記車両の走行状態に基づき可変設定することを特徴とする。

上記発明では、上記パラメータを用いて上記増大可能な所定量を可変設定することで、ドライバビリティの優先度合いに応じて車両の駆動トルクの不足をいっそう適切に回避することができる。これにより、ドライバビリティの低下をいっそう好適に抑制することができる。

第１２の発明は、第１〜１１のいずれか１つの発明において、前記制御手段は、前記圧縮機の駆動トルクをその目標値に制御するものであり、前記目標値が変更されると判断された場合、該目標値を変更後の目標値まで徐々に変化させる徐変手段を更に備えることを特徴とする。

上記発明では、車両の駆動トルクが適切なものからずれる事態を回避することができ、ひいてはドライバビリティの低下を好適に回避することができる。

第１３の発明は、第１〜１２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、前記冷媒の熱を蓄える蓄熱器を更に備え、前記制御手段は、前記想定熱費がその許容量以下となることに基づき、前記蓄熱器に前記冷媒の熱を蓄えるための前記圧縮機の駆動制御を行うことを特徴とする。

上記発明では、想定熱費がその許容量以下となりやすい車両の要求駆動トルクの増大時において、蓄熱器に冷媒の熱を蓄えるべく圧縮機が駆動されることによってドライバビリティが低下しやすい。このため、上記発明は、上記優先度合い判断手段及び処理手段を備えるメリットが大きい。

なお、前記制御手段は、前記想定熱費がその許容量以下となるとの条件下、前記圧縮機の駆動トルクが極力大きくなるように制御するものとしてもよい。

第１４の発明は、第１〜１３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、前記冷媒の熱を蓄える蓄熱器を更に備え、前記処理手段は、前記判断された優先度合いに基づき、前記制御手段による前記圧縮機の駆動制御に制限を設けるものであり、前記駆動制御が制限される期間において、前記蓄熱器で冷却された空気によって空調制御を行う手段を更に備えることを特徴とする。

上記発明では、蓄熱器を備えることで、圧縮機の駆動制御に制限が設けられる期間に不足する空調制御のための熱量を補うことができ、ひいては空調制御による車室内の快適性をより好適に向上させることができる。

第１の実施形態にかかるシステム構成図。 同実施形態にかかるエンジンの燃料消費率を規定するマップを示す図。 同実施形態にかかる目標コンプレッサトルクの算出手法の概略を示す図。 同実施形態にかかるコンプレッサの駆動制御処理の手順を示すフローチャート。 同実施形態にかかるドラビリ優先度合い及び空調優先度合いの算出手法の概略を示す図。 同実施形態にかかる余裕量下限値の算出手法の概略を示す図。 同実施形態にかかるドラビリ優先制御処理の概略を示す図。 第２の実施形態にかかるシステム構成図。 同実施形態にかかるドラビリ優先制御処理の概略を示す図。 同実施形態にかかるドラビリ優先制御処理の手順を示すフローチャート。

（第１の実施形態）
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）に適用した第１の実施形態について、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。

図示されるエンジン１０は、火花点火式内燃機関である。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と、供給された燃料と吸気との混合気を燃焼させるための放電火花を発生させる図示しない点火プラグとが備えられている。燃料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。この回転動力は、変速装置１６を介して車両の図示しない駆動輪へと伝達される。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。また、エンジン１０としては、ガソリンエンジンのような火花点火式内燃機関に限らず、例えばディーゼルエンジン等の圧縮着火式内燃機関であってもよい。

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。

一方、エアコンシステムは、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２２や、コンデンサ２４、レシーバ２６、更にはエバポレータ２８（蒸発器）等を備えて構成されている。

上記コンプレッサ２２は、これが備える電磁駆動式のコントロールバルブ（ＣＶ２２ａ）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２２の駆動軸に機械的に連結されたプーリは、ベルト３２及びクランクプーリ３４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２２に伝達される状況下、ＣＶ２２ａへの通電操作により上記吐出容量が調節される。なお、以下の説明では、上記吐出容量が０より大きくなる状態をコンプレッサ２２が駆動されるものとし、上記吐出容量が０となる状態をコンプレッサ２２が停止されるものとする。

コンデンサ２４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２２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２６は、コンデンサ２４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２６に貯蔵された液冷媒は、温度式膨張弁３６によって急激に膨張され霧状とされる。霧状とされた冷媒は、車室内の空気を冷却するエバポレータ２８に供給される。エバポレータ２８では、ＤＣモータ等によって回転駆動されるファン（エバファン３８）から送風された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、エバファン３８から送風された空気が冷却され、冷却された空気が車室内に設けられる図示しない吹出し口を介して車室へと送られることで車室内を冷房することが可能となる。

また、エバポレータ２８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、後述するアイドルストップ制御によりエンジン１０が自動停止されたり、後述するドラビリ優先制御処理によりコンプレッサ２２の駆動が制限されたりする期間において、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２２が駆動されることでエバポレータ２８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２８に蓄えられる。その後、コンプレッサ２２が停止される状況下、エバファン３８から送風された空気と蓄冷剤４０とが熱交換することにより、上記送風された空気が冷却され、冷却された空気が上記吹出し口を介して車室へと送られることで車室内を冷房することが可能となる。なお、エバポレータ２８の入口直近には、冷媒温度を検出する冷媒温度センサ４２が設けられている。また、エバポレータ２８から流出した冷媒は、コンプレッサ２２の吸入口に吸入される。

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ＥＣＵ４４）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ＥＣＵ４４には、車室内を冷房すべくコンプレッサ２２の駆動指令となるＡ／Ｃスイッチ４６や、車室内温度の目標値（目標温度）を設定する目標温度設定スイッチ４８、車室内温度を検出する車室内温度センサ５０、更には冷媒温度センサ４２等の出力信号が入力される。エアコンＥＣＵ４４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、エバファン３８や、ＣＶ２２ａ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、コンプレッサ２２の駆動制御や、車室内の冷房制御等を行う。ここで、コンプレッサ２２の駆動制御は、Ａ／Ｃスイッチ４６がオンされることを条件として、コンプレッサ２２の現在の駆動トルク（実コンプレッサトルク）を、後述する目標コンプレッサトルク算出処理により算出される同駆動トルクの目標値（目標コンプレッサトルク）に制御すべくＣＶ２２ａが通電操作されることで行われる。詳しくは、目標コンプレッサトルクに基づくフィードフォワード制御や、実コンプレッサトルクと目標コンプレッサトルクとの偏差に応じた値に基づくフィードバック制御からコンプレッサ２２に対する指令吐出容量を算出し、この指令吐出容量をＣＶ２２ａの駆動電流値に換算する。そして、この駆動電流値をデューティ値に換算する。ここで、デューティ値は、オン・オフ周期に対するオン時間の比で定義されている。このデューティ値を調節することで、ＣＶ２２ａに流れる駆動電流が調節される。これにより、実コンプレッサトルクを目標コンプレッサトルクに制御することが可能となる。

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ＥＣＵ５２）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ＥＣＵ５２には、燃費低減効果を優先する走行モード（エコモード）又は車両の加速性能を優先する走行モード（スポーツモード）を選択すべく操作対象とされるスイッチ（走行モード選択スイッチ５４）や、エンジン１０の燃焼室に供給される吸気量を検出するエアフローセンサ５６、車両の走行速度を検出する車速センサ５８、外気温度を検出する外気温センサ６０、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ＥＣＵ５２とエアコンＥＣＵ４４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ＥＣＵ５２には、エアコンＥＣＵ４４から出力されるＡ／Ｃスイッチ４６等の信号が入力される。一方、エアコンＥＣＵ４４には、エンジンＥＣＵ５２から出力されるクランク角度センサ１８や、走行モード選択スイッチ５４、エアフローセンサ５６、車速センサ５８、外気温センサ６０等の信号が入力される。

エンジンＥＣＵ５２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ＥＣＵ５２は、エンジン１０のアイドルストップ制御を行う。アイドルストップ制御は、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、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。

次に、本実施形態にかかるエアコンＥＣＵ４４の行う熱費制御について説明する。熱費制御は、エンジン１０の自動停止中の車室内の冷房制御のためにエバポレータ２８（蓄冷剤４０）に蓄えられる熱量（蓄冷量）が不足する事態を回避するとともに、現在の冷房制御や蓄冷のためにコンプレッサ２２を駆動することに伴うエンジン１０の燃料消費量の増大を抑制するための制御である。この制御では、まず、エンジン１０の自動停止中に想定される車室内の冷房負荷に基づきエバポレータ２８の蓄冷量の目標値（目標蓄冷量）を可変設定するとともに、エバポレータ２８の蓄冷量の現在値（現在蓄冷量）を推定する。ここで、上記冷房負荷は、車室内温度センサ５０の出力値から算出される車室内温度又は外気温センサ６０の出力値から算出される外気温度や、目標温度設定スイッチ４８の出力値から算出される目標温度、車室内に供給される空気量（エバファン３８の送風量）等に基づき算出すればよい。また、現在蓄冷量は、冷媒温度や、冷媒流量等に基づき推定すればよい。次に、コンプレッサ２２の駆動によって冷凍サイクルにおいて生成される熱量（冷熱生成量）に関して、その単位量当たりに要求されると想定されるエンジン１０の燃料消費量（想定熱費）を算出するとともに、現在蓄冷量と目標蓄冷量とに基づき、上記想定熱費の許容量（上限熱費）を可変設定する。そして、想定熱費が上限熱費以下となることを条件として目標コンプレッサトルクを算出し、コンプレッサ２２の上記駆動制御を行う。これにより、上記自動停止中における冷房制御のためのエバポレータ２８の蓄冷量を適切に確保するとともに、エンジン１０の燃費低減効果の低下の抑制を図る。以下、＜１＞及び＜２＞の処理に分けて本実施形態にかかる上記熱費制御のうち上限熱費、想定熱費及び目標コンプレッサトルクの算出処理について詳述する。
＜１．上限熱費及び想定熱費算出処理＞
まず、上限熱費の算出処理について説明する。

本実施形態では、上限熱費を、現在蓄冷量と目標蓄冷量との差に応じた値に基づき算出する。詳しくは、目標蓄冷量から現在蓄冷量を減算した量に所定の正数を乗算することで上限熱費を算出する。これは、エンジン１０の自動停止中の冷房制御に要求される蓄冷量の不足度合いが増大する状況下においてコンプレッサ２２の冷媒圧送量を好適に向上させるためである。

次に、想定熱費の算出処理について説明する。

想定熱費は、下式（１）によって表すことができる。
想定熱費［ｇ／Ｗｈ］＝要求燃料消費量[ｇ／ｈ]
／｛トルクＴ時のコンプレッサ動力［Ｗ］×ＣＯＰ｝…（１）
ここで、上式（１）における分母は、コンプレッサ２２の駆動トルク（コンプレッサトルク）がＴ（＞０）の場合に冷凍サイクルにおいて生成される単位時間当たりの冷熱生成量（冷房能力）である。なお、上式（１）におけるコンプレッサ動力は、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とコンプレッサトルクＴとの積として算出すればよい。また、上記成績係数ＣＯＰは、コンプレッサ２２の動力を冷房能力に変換するパラメータである。この成績係数ＣＯＰは、例えば車室内温度や、外気温度、目標温度、エンジン回転速度等を入力パラメータとして予め作成されたマップ等を用いて算出すればよい。

一方、上式（１）における分子は、コンプレッサ２２の駆動に伴うエンジン１０の燃料消費量の増大量であり、図２に示すエンジン１０の発生トルク及びエンジン回転速度と関連付けられた燃料消費率が規定されるマップを用いて算出可能である。詳しくは、まず、エンジン１０の発生トルク及びエンジン回転速度を入力として、上記マップに基づき、コンプレッサ２２が駆動される場合における燃料消費率（トルクＴ時の燃料消費率、図中「●」にて表記）と、コンプレッサ２２が駆動されない場合における燃料消費率（トルク０時の燃料消費率、図中「×」にて表記）とのそれぞれを算出する。次に、これら一対の燃料噴射率のそれぞれに、そのときのエンジン１０の発生トルク及びエンジン回転速度の積として算出されるエンジン動力を乗算することで、コンプレッサ２２が駆動される場合におけるエンジン１０の単位時間当たりの燃料消費量（トルクＴ時の燃料消費量）と、コンプレッサ２２が駆動されない場合における上記単位時間当たりの燃料消費量（トルク０時の燃料消費量）とを算出する。そして、これら燃料消費量の差を上記要求燃料消費量として算出する。したがって、上記要求燃料消費量は、下式（２）によって表すことができる。
要求燃料消費量[ｇ／ｈ]＝
トルクＴ時の燃料消費量[ｇ／ｈ]―トルク０時の燃料消費量[ｇ／ｈ]…（２）
上式（２）を上式（１）に代入することで得られる下式（３）により、想定熱費を算出することが可能となる。
想定熱費［ｇ／Ｗｈ］＝
｛トルクＴ時の燃料消費量［ｇ／ｈ］―トルク０時の燃料消費量［ｇ／ｈ］｝
／｛トルクＴ時のコンプレッサ動力［Ｗ］×ＣＯＰ｝…（３）
＜２．目標コンプレッサトルク算出処理＞
上限熱費と想定熱費とに基づく目標コンプレッサトルクの算出処理について説明する。

図３に、上記上限熱費及び想定熱費の一例を示す。詳しくは、図中、一点鎖線にて上限熱費を示し、実線にて想定熱費を示す。なお、図中横軸のコンプレッサトルクは、コンプレッサ２２が最大容量（１００％）で冷媒を吐出する場合におけるコンプレッサトルクを１００％とする。

本実施形態では、上式（３）によって、コンプレッサトルクを互いに相違する複数の値に仮設定した場合のそれぞれの想定熱費を算出する。そして、想定熱費が上限熱費以下となるものに対応するコンプレッサトルクの最大値を目標コンプレッサトルクとして算出する。これにより、コンプレッサ２２の駆動に伴うエンジン１０の燃料消費量の増大を抑制しつつも、上記不足度合いを反映して冷媒圧送量を極力多くすることができ、エバポレータ２８に迅速に蓄冷することが可能となる。

ところで、エンジン１０の負荷が高い領域では通常、燃焼によって生じる熱量に対する冷却損失の割合の低下等に起因してエンジン１０の熱効率が高くなるため、エンジン１０の燃料消費率（単位発生トルクあたりの燃料消費量）が低くなる。このため、エンジン１０の負荷が高くなる車両の加速時においては、燃料消費率が低くなり、先の図３に点線で示すように、上記熱費制御処理によって算出される想定熱費が少なくなる。このため、上限熱費以下となるコンプレッサトルクの最大値が、現在の車室内温度を目標温度に保つ上で必要なコンプレッサトルクを大きく上回るおそれがある。このように、燃料消費率の低下を図るべく熱費制御を行うと、これにより、エンジン１０の発生トルクがコンプレッサ２２に吸収されることに起因した車両の駆動トルクの不足が顕著となり、車両の加速性能が低下することでドライバビリティの低下が深刻なものとなるおそれがある。

そこで本実施形態では、ドライバビリティの優先度合いに応じて、上記熱費制御におけるコンプレッサトルクの上限値を制限する処理を行う。詳しくは、まず、ドライバビリティの優先度合いを定量化したドラビリ優先度合いと、冷房制御の優先度合いを定量化した空調優先度合いとを算出する。そして、ドラビリ優先度合いが空調優先度合いよりも大きいと判断された場合、コンプレッサ２２の駆動制御に制限を設ける処理（ドラビリ優先制御処理）を行う。これにより、車両の加速時において車両の駆動トルクが不足する事態を回避することで、ドライバビリティの低下の抑制を図る。

図４に、本実施形態にかかる上記ドラビリ優先制御処理を含むコンプレッサ２２の駆動制御処理の手順を示す。この処理は、エアコンＥＣＵ４４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、上記ドラビリ優先度合い及び空調優先度合いの算出処理を行う。この処理は、ドライバビリティ及び冷房制御の優先度合いを把握するためのものである。本実施形態では、これら優先度合いを図５に示す（Ａ）〜（Ｅ）のパラメータに基づき算出する。詳しくは、本実施形態では、下記（Ａ）及び（Ｂ）のパラメータのそれぞれから定量化されるドラビリ優先度合いの合計値と、下記（Ｃ）〜（Ｅ）のパラメータのそれぞれから定量化される空調優先度合いの合計値とのそれぞれを算出する。

（Ａ）車両の走行状態：本実施形態では、車両の加速頻度が高い走行状態において、加速要求がなされた際の加速性能を高く維持すべく、ドラビリ優先度合いを大きく設定する。詳しくは、加速頻度が定常走行頻度よりも高いほど、ドラビリ優先度合いを大きくする。なお、車両の走行状態は、車速センサ５８の出力値に基づく車両の走行速度の履歴等から把握すればよい。

（Ｂ）車両の走行モード：走行モード選択スイッチ５４の操作を通じてドライバにより選択される走行モードは、ドライバビリティの要求度合いを示すものである。この点に鑑み、本実施形態では、エコモードが選択されている場合、ドラビリ優先度合いを小さく設定する。一方、スポーツモードが選択されている場合には、ドラビリ優先度合いを大きく設定する。

（Ｃ）目標温度と車室内温度との温度差：目標温度は、ドライバによって快適と感じる温度に設定されるものであるため、目標温度と車室内温度との温度差が大きいほど、ドライバは冷房制御が優先して行われることを希望すると考えられる。この点に鑑み、本実施形態では、上記温度差が高いほど空調優先度合いを大きく設定する。

（Ｄ）エンジン始動後経過時間：車両の放置時間が長くなること等に起因する車室内温度の上昇により、エンジン１０が始動されてからの一定時間は通常、冷房制御による快適性を求めてドライバは冷房制御が優先して行われることを希望すると考えられる。この点の鑑み、本実施形態では、エンジン１０が始動されてからの経過時間（エンジン始動後経過時間）が短いほど空調優先度合いを大きく設定する。

（Ｅ）現在蓄冷量：エバポレータ２８の蓄冷量が少ないと、エンジン１０の自動停止中の冷房制御に要求される蓄冷量の不足度合いが大きくなる傾向にある。このため、上記自動停止中の冷房制御を適切に行うために、エバポレータ２８に速やかに蓄冷されることが要求される。この点に鑑み、本実施形態では、現在蓄冷量が少ないほど空調優先度合いを大きく設定する。

なお、車室内温度が略外気温度となる等、車室内の冷房負荷が高い場合の冷房制御（クールダウン制御）が行われると判断された場合、空調優先度合いを大きく設定してもよい。ここで、クールダウン制御が行われるか否かは、エンジン始動後経過時間や、目標温度、車室内温度等に基づき判断すればよい。

図４の説明に戻り、続くステップＳ１２では、ドラビリ優先度合いが空調優先度合いよりも大きいか否かを判断する。詳しくは、上記ステップＳ１０の処理で算出されたドラビリ優先度合いの合計値が空調優先度合いの合計値よりも大きいか否かを判断する。

ステップＳ１２においてドラビリ優先度合いが空調優先度合いよりも小さいと判断された場合には、ステップＳ１４に進み、空調優先制御処理を行う。この処理は、冷房制御を優先したコンプレッサ２２の駆動制御を行うためのものである。本実施形態では空調優先制御処理を、上記熱費制御処理により目標コンプレッサトルクを算出する処理とする。

一方、上記ステップＳ１２においてドラビリ優先度合いが空調優先度合いよりも大きいと判断された場合には、ステップＳ１６に進み、余裕量下限値αの可変設定処理を行う。ここで余裕量下限値α（＞０）は、エンジン１０発生トルクのうちコンプレッサ２２の駆動以外に寄与する量が現在の量よりも所定量増大可能となるように、コンプレッサトルクを制限するための上記所定量の下限値である。本実施形態では、余裕量下限値αを上記（Ａ）及び（Ｂ）のパラメータに基づき可変設定する。これにより、車両の加速頻度が高い走行状態において加速要求がなされた際の加速性能を高く維持したり、走行モード選択スイッチ５４の操作を通じて選択された走行モードを反映した走行を実現したりするために要求される上記所定量の下限値を適切に設定することが可能となる。詳しくは、図６に示すように、車両の加速頻度が定常走行頻度よりも高いほど、余裕量下限値αを大きく設定する。また、車両の走行モードとしてスポーツモードが選択されている場合、余裕量下限値αを大きく設定し、エコモードが選択されている場合、余裕量下限値αを小さく設定する。

なお、上記可変設定処理は、エンジン１０の排気量に応じて適合されるのが望ましい。これは、エンジン１０の排気量が小さいほど通常、エンジン１０の最大発生トルクが小さくなるためである。また、車両に備えられる変速装置１６の種類に応じて適合されるのが望ましい。これは、変速装置１６の種類（自動式の有段変速装置（ＡＴ）や，手動式の有段変速装置（ＭＴ）、無段変速装置（ＣＶＴ））に応じて通常、エンジン１０の使用領域が相違し、エンジン１０発生トルクの余裕が相違するためである。ここで、変速装置１６がＡＴ及びＣＶＴの場合には、エンジン回転速度や車両の走行速度等を入力パラメータとして変速制御が行われるのに対し、変速装置１６がＭＴの場合には、エンジン１０の使用領域がドライバの変速操作によって変更されるため、ＭＴの場合にはエンジン１０の発生トルクの余裕を予め把握することが困難となる。このため、ＭＴの場合は、使用領域の把握が困難となることに鑑み、上記変速操作に備えてエンジン１０の発生トルクを確保すべく、余裕量下限値αが大きくなるような適合が望まれる。一方、ＣＶＴの場合では通常、エンジン１０の燃料消費率が低いエンジン１０の運転領域を使用するように変速制御が行われることから、エンジン１０の発生トルクの余裕がＡＴの場合と比較して少なくなる。このため、ＣＶＴの場合の余裕量下限値αは、この点を加味して適合されることが望まれる。

図４の説明に戻り、ステップＳ１６において余裕量下限値αが設定されると、ステップＳ１８において、余裕量下限値αを用いたドラビリ優先制御処理を行う。本実施形態では、上記熱費制御処理において仮設定可能とされるコンプレッサトルクに余裕量下限値αに基づき制限を加える。すなわち、エンジン１０の発生トルクのうちコンプレッサ２２の駆動以外に寄与する量が現在の量よりも余裕量下限値α以上増大可能なように、上記仮設定されるコンプレッサトルクの上限値を設ける。詳しくは、まず、図７（ａ）に示すように、エンジン１０の現在の発生トルクＴｔ（図中「×」にて表記）から実コンプレッサトルクを減算したトルクＴｅ（図中「●」にて表記）と、エンジン１０の性能曲線（最大トルク曲線）から定まるエンジン回転速度に応じたエンジン１０の最大発生トルクＴｍ（図中「○」にて表記）との差βを算出する。そして、図７（ｂ）に示すように、この差βから余裕量下限値αを減算したコンプレッサトルク（許容コンプレッサトルクγ）未満となるようにコンプレッサトルクを仮設定しつつ目標コンプレッサトルクを算出する。

なお、図７には、最大発生トルクＴｍが現在の発生トルクＴｔよりも余裕量下限値α以上大きい場合を例示したが、最大発生トルクＴｍが現在の発生トルクＴｔを上回る量が余裕量下限値α未満となる事態も生じ得る。この場合であっても、仮設定されるコンプレッサトルクは、許容コンプレッサトルクγ未満とすればよい。なお、上記差βが余裕量下限値α未満の場合には、コンプレッサ２２の駆動が禁止される。

ここでドラビリ優先制御処理が行われる期間において、本実施形態では、この処理によって現在の冷房制御に要求される熱量が不足する場合、エバポレータ２８に蓄冷された冷媒の熱によって冷却された空気を用いた車室内の冷房制御処理（蓄冷冷房制御処理）を行う。これにより、車室内の快適性を向上させることが可能となる。

図４の説明に戻り、ステップＳ１４やステップＳ１８の処理の完了後、ステップＳ２０に進み、目標コンプレッサトルクが急変するか否かを判断する。

ステップＳ２０において目標コンプレッサトルクが急変すると判断された場合には、ステップＳ２２に進み、目標コンプレッサトルクの徐変処理を行う。この処理は、目標コンプレッサトルクを上記ステップＳ１４、Ｓ１８の処理により新たに設定された目標コンプレッサトルクまで徐々に（例えば数秒かけて）変化させることで、ドライバビリティの低下を回避するためのものである。つまり、目標コンプレッサトルクが急変されてから、これに実コンプレッサトルクが追従するまでには一定の時間（例えば数秒）を要する。このため、実コンプレッサトルクの目標コンプレッサトルクへの追従速度よりもエンジン１０の発生トルクの変更速度の方が高い場合、車両の駆動トルクが適切なものからずれることで、ドライバビリティが低下するおそれがある。特に、車両の加速時においては、上記駆動トルクが適切なものからずれることによるドライバビリティの低下が顕著となるおそれがある。上記ステップＳ２２では、この点に鑑み上記徐変処理を行うことで、車両の駆動トルクが適切なものからずれる事態を回避し、ドライバビリティの低下を回避することが可能となる。

なお、ステップＳ２０において否定判断された場合や、ステップＳ２２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。

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）車両の走行状態及び車両の走行モードに基づきドラビリ優先度合いを算出するとともに、目標温度と車室内温度との温度差、エンジン始動後経過時間及び現在蓄冷量に基づき空調優先度合いを算出した。これにより、ドライバビリティ及び車室内の冷房制御の優先度合いを高精度に把握することができる。

（２）車両の走行状態及び車両の走行モードに基づき余裕量下限値αを可変設定した。これにより、エンジン１０発生トルクに余裕を持たせるための下限値を適切なものとすることができる。

（３）ドラビリ優先度合いが空調優先度合いよりも大きいと判断された場合、ドラビリ優先制御処理を行った。これにより、ドライバビリティの優先度合いを反映して車両の加速時におけるドライバビリティの低下を好適に回避することができる。更に、ドラビリ優先度合いが空調優先度合いよりも大きい場合であっても、先の図７（ｂ）に示した許容コンプレッサトルクγ未満となるようにコンプレッサトルクを設定可能とすることで、コンプレッサ２２を極力駆動させることもできる。

（４）ドラビリ優先度合いが空調優先度合いよりも小さいと判断された場合、空調優先制御処理を行った。これにより、冷房制御の優先度合いを反映して車室内の快適性を好適に向上させることができる。

（５）目標コンプレッサトルクが急変すると判断された場合、目標コンプレッサトルクの徐変処理を行った。これにより、車両の駆動トルクが適切なものからずれる事態を回避することができ、ひいてはドライバビリティの低下をより好適に回避することができる。

（６）ドラビリ優先制御処理によって現在の冷房制御に要求される熱量が不足する場合、蓄冷冷房制御処理を行った。これにより、車室内の快適性を好適に向上させることができる。

（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態について、先の第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

図８に本実施形態にかかるエンジンシステム及びエアコンシステムの全体構成を示す。なお、図８において、先の図１に示した部材と同一の部材については、便宜上同一の符号を付している。

エンジン１０のクランク軸１４の回転動力は、自動変速装置１６ａ及びデファレンシャルギア６２を介して駆動輪６４へと伝達される。詳しくは、自動変速装置１６ａは、クランク軸の回転動力が伝達される入力回転軸、変速機構及び出力回転軸等を備えて構成されるものであり、上記入力回転軸の回転速度は、自動変速装置１６ａの変速比に従った上記出力回転軸の回転速度に変換される。そして出力回転軸の回転速度は、デファレンシャルギア６２の変速比（デフ比）に従った駆動輪６４の回転速度に変換される。すなわち、クランク軸１４の回転速度は、自動変速装置１６ａの変速比及びデフ比に従った駆動輪６４の回転速度に変換される。なお本実施形態では、自動変速装置１６ａとして、変速比を連続的に可変設定可能な無段変速装置（ＣＶＴ）を想定している。

自動変速装置１６ａを操作対象とする電子制御装置（以下、変速ＥＣＵ６６）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。変速ＥＣＵ６６は、エンジンＥＣＵ５２及びエアコンＥＣＵ４４と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、変速ＥＣＵ６６には、エンジンＥＣＵ５２から出力される車速センサ５８等の信号が入力される。一方、エンジンＥＣＵ５２やエアコンＥＣＵ４４には、変速ＥＣＵ６６から出力される変速比に関する情報等が入力される。変速ＥＣＵ６６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、自動変速装置１６ａによる変速制御を行う。

次に、本実施形態にかかるドラビリ優先制御処理について説明する。

本実施形態では、ドラビリ優先制御処理として、エンジン１０の現在の出力（パワー）を満たすエンジン１０の発生トルクのうちコンプレッサ２２の駆動以外に寄与する量が所定量増大可能となるように、エンジン回転速度を上昇させる側に自動変速装置１６ａの変速比を変更する処理を行う。これにより、コンプレッサ２２の駆動を極力制限することなくドライバビリティの低下の回避を図る。以下、図９を用いて、本実施形態にかかるドラビリ優先制御処理について詳述する。

図９に、本実施形態にかかるドラビリ優先制御処理の一例を示す。なお、図中破線は、コンプレッサトルクが１００％となる場合において、自動変速装置１６ａの変速比を変更したときに想定されるエンジン１０の発生トルクを示している。

図示されるように、エンジン１０の最大発生トルクＴｍから上記余裕量下限値αを減算した値（図中一点鎖線）よりもエンジン１０の現在の発生トルクＴｔ１（図中「□」にて表記）が大きくなるようなエンジン回転速度ＮＥ１にてエンジン１０が運転される場合、ドライバビリティの低下を抑制すべく、コンプレッサ２２の駆動を制限することでエンジン１０の現在の発生トルクを上記減算した値以下とすることが要求される。しかしながら、コンプレッサ２２の駆動を制限すると、冷房制御のための冷熱生成量が不足するおそれがある。ここでエンジン回転速度が所定回転速度に達するまでは、エンジン回転速度が高いほど、エンジン１０の最大トルク曲線から定まるエンジン１０の最大発生トルクＴｍが大きくなることに鑑み、自動変速装置１６ａの変速比を変更することでエンジン回転速度をＮＥ１からＮＥ２まで上昇させると、最大発生トルクをＴｍ１（図中「○」にて表記）からＴｍ２（図中「●」にて表記）に増大させることが可能となる。また、エンジン１０の出力がエンジン回転速度とエンジン１０の発生トルクとの積であることに鑑みれば、エンジン１０に要求される出力が変化しないなら、自動変速装置１６ａの出力回転軸の回転速度を固定しつつ変速比の変更によってエンジン回転速度を上昇させることで、エンジン１０の発生トルクを低下させることが可能となる。すなわち、エンジン回転速度の上昇によってエンジン１０に要求される出力を維持しつつもエンジン１０の発生トルクをＴｔ１からＴｔ２（図中「■」にて表記）に低下させることが可能となる。これにより、コンプレッサ２２の駆動を極力制限することなくエンジン１０の発生トルクと最大発生トルクとの差を大きくすることができ、冷房制御のための冷熱生成量を適切に確保しつつ、エンジン１０の現在の出力を満たすエンジン１０の発生トルクのうちコンプレッサ２２の駆動以外に寄与する量が余裕量下限値α以上増大可能な状態とすることが可能となる。

図１０に、本実施形態にかかる上記ドラビリ優先制御処理を含むコンプレッサ２２の駆動制御処理の手順を示す。この処理は、エアコンＥＣＵ４４によって、例えば所定周期で繰り返し実行される。なお、図１０において、先の図４に示した処理に対応する処理については、便宜上同一のステップ番号を付している。

この一連の処理では、ステップＳ１６において余裕量下限値αが設定されると、ステップＳ２４〜Ｓ３８において、余裕量下限値αを用いたドラビリ優先制御処理を行う。詳しくは、まずステップＳ２４において、想定最大回転速度を算出する。ここで想定最大回転速度とは、自動変速装置１６ａの出力回転軸の現在の回転速度を固定しつつ自動変速装置１６ａの変速比を変更することで実現可能であると想定されるエンジン回転速度の最大値である（図９参照）。具体的には、想定最大回転速度は、現在のエンジン回転速度と、自動変速装置１６ａの現在の変速比と、自動変速装置１６ａの変速比の最大値とに基づき算出すればよい。なお、自動変速装置１６ａの現在の変速比は、変速ＥＣＵ６６から出力される変速比に関する情報に基づき算出すればよい。

続くステップＳ２６では、演算パラメータであるＮｅＤａｔを現在のエンジン回転速度ＮＥとする。

続くステップＳ２８〜Ｓ３２では、現在のエンジン回転速度ＮＥから想定最大回転速度までの範囲内でエンジン回転速度を互いに相違する複数の値に仮設定した場合のそれぞれについて、最大コンプレッサトルクＴｃｍａｘ及び最大冷熱生成量Ｑｍａｘを算出する。ここで最大コンプレッサトルクＴｃｍａｘとは、エンジン１０の最大発生トルクからエンジン１０の発生トルクを減算した値が上記余裕量下限値α以上となることを条件として、上記熱費制御処理によってコンプレッサトルクを互いに相違する複数の値に仮設定した場合のそれぞれの想定熱費を算出し、算出された想定熱費が上限熱費以下となるものに対応するコンプレッサトルクの最大値である。また、最大冷熱量Ｑｍａｘとは、最大コンプレッサトルクＴｃｍａｘとなる場合の冷熱生成量である。

詳しくは、ステップＳ２８において、エンジン回転速度ＮＥがＮｅＤａｔとなる場合における最大コンプレッサトルクＴｃｍａｘ及び最大冷熱生成量Ｑｍａｘを算出する。具体的には、まず、最大トルク曲線からエンジン回転速度ＮＥがＮｅＤａｔとなる場合におけるエンジン１０の最大発生トルクを算出する。次に、算出された最大発生トルクからエンジン１０の発生トルクを減算した値が余裕量下限値α以上となることを条件として、上記熱費制御処理によってコンプレッサトルクを互いに相違する複数の値に仮設定しつつ最大コンプレッサトルクＴｃｍａｘを算出する。そして、算出された最大コンプレッサトルクＴｍａｘ、ＮｅＤａｔ及び成績係数ＣＯＰ等に基づき、最大冷熱生成量Ｑｍａｘを算出する。なお、算出された最大コンプレッサトルクＴｃｍａｘ及び最大冷熱生成量Ｑｍａｘは、ＮｅＤａｔと関連付けられて記憶手段（エアコンＥＣＵ４４のＲＡＭ）に記憶される。

続くステップＳ３０では、ＮｅＤａｔが想定最大回転速度であるか否かを判断する。この処理は、エンジン回転速度を互いに相違する複数の値に仮設定した場合のそれぞれについて、最大コンプレッサトルクＴｃｍａｘ及び最大冷熱生成量Ｑｍａｘの算出が完了したか否かを判断するためのものである。ステップＳ３０においてＮｅＤａｔが想定最大回転速度でないと判断された場合には、ステップＳ３２に進み、ＮｅＤａｔに規定値ΔＮＥ（＞０）を加算してステップＳ２８に戻る。なお、上記規定値ΔＮＥは、想定最大回転速度から現在のエンジン回転速度ＮＥを減算した値を所定の正の整数で除算することで設定すればよい。

上記ステップＳ３０において肯定判断された場合には、ステップＳ３４に進み、目標コンプレッサトルク及びエンジン回転速度の目標値（目標回転速度）を算出する。本実施形態では、上記ステップＳ２８〜Ｓ３２の処理において、エンジン回転速度を互いに相違する複数の値に仮設定した場合のそれぞれについて算出された最大冷熱生成量Ｑｍａｘのうち、最大となるものに対応するエンジン回転速度を目標回転速度として算出し、上記最大となるものに対応する最大コンプレッサトルクＴｃｍａｘを目標コンプレッサトルクとして算出する。これは、ドライバビリティを優先しつつも冷熱生成量の低下を回避するための設定である。なお、目標コンプレッサトルク及び目標回転速度は、エアコンＥＣＵ４４のＲＡＭに記憶された最大冷熱生成量Ｑｍａｘ等に関する情報に基づき算出すればよい。

ステップＳ３４の処理の完了後、ステップＳ３６において現在のエンジン回転速度ＮＥが目標回転速度であるか否かを判断する。

ステップＳ３６において現在のエンジン回転速度ＮＥが目標回転速度でないと判断された場合には、ステップＳ３８に進み、現在のエンジン回転速度ＮＥを目標回転速度まで上昇させるべく自動変速装置１６ａの変速比を変更するための指令信号を変速ＥＣＵ６６へと出力する。

上記ステップＳ３６において肯定判断された場合や、ステップＳ１４、Ｓ３８の処理が完了する場合には、ステップＳ２０に進む。

なお、ステップＳ２０において否定判断された場合や、ステップＳ２２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。

このように、本実施形態では、エンジン１０の現在の出力を満たすエンジン１０の発生トルクのうちコンプレッサ２２の駆動以外に寄与する量が所定量増大可能なように、エンジン回転速度を上昇させる側に自動変速装置１６ａの変速比を変更するドラビリ優先制御処理を行うことで、ドライバビリティを優先しつつ、冷熱生成量の低下による冷房制御の快適性の低下を好適に回避することができる。

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

・上記各実施形態では、コンプレッサ２２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。この場合、上記第１の実施形態における上記ドラビリ優先制御処理を、クランク軸１４からコンプレッサ２２の駆動軸へのクランク軸１４の回転動力を伝達又は遮断する電磁クラッチにより上記回転動力を遮断し、コンプレッサ２２を停止させる処理とすればよい。

・上限熱費の算出手法としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。例えば、目標蓄冷量から現在蓄冷量を減算した値が多くなるほど上限熱費が多くなるように予め規定されたマップ等を用いて算出してもよい。また例えば、上記減算した値が０以下となる場合、上限熱費を０としてもよい。

・空調優先制御処理としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。例えば、上記空調優先度合いが特に大きい場合には、エンジン１０が始動されてからの所定時間において熱費制御処理を禁止して、コンプレッサ２２の冷媒圧送量の増大を許可したり、冷媒圧送量を最大としたりする処理を行ってもよい。

・車両の走行状態を把握する手法としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。例えば、ドライバのブレーキ操作量を検出するブレーキセンサやアクセル操作量を検出するアクセルセンサが車両に備えられる場合、これらセンサの出力値に基づき車両の走行状態を把握してもよい。

・目標コンプレッサトルクの算出手法としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。例えば、上記第１の実施形態において、想定熱費が上限熱費以下となるものに対応する任意のコンプレッサトルクを目標コンプレッサトルクとして算出してもよい。ここでは、エンジン１０の燃費低減効果及びエンジン１０の自動停止中の冷房制御による快適性の要求に応じて目標コンプレッサトルクを適宜算出すればよい。また例えば、上記第２の実施形態において、エンジン１０の最大発生トルクからエンジン１０の発生トルクを減算した値が上記余裕量下限値α以上になることを条件として、想定熱費が上限熱費以下となるものに対応する任意のコンプレッサトルクを目標コンプレッサトルクとして算出してもよい。

・ドラビリ優先度合い及び空調優先度合いの算出手法としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。例えば、ドラビリ優先度合い及び空調優先度合いのそれぞれを、目標温度、車室内温度、エンジン始動後経過時間、現在蓄冷量、車両の走行状態及び車両の走行モードに基づき算出してもよい。これは、上記各パラメータの変化に対して一方の優先度合いが大きくなる場合、他方の優先度合いが相対的に小さくなるとの考えに基づくものである。具体的には、例えば、目標温度と車室内温度との差が小さいほど、空調優先度合いを小さく設定する一方、ドラビリ優先度合いを大きく設定する。また例えば、ドラビリ優先度合い及び空調優先度合いを目標温度、車室内温度、エンジン始動後経過時間、現在蓄冷量、車両の走行状態及び車両の走行モードのうち少なくとも１つ以上に基づき算出してもよい。更に例えば、車両の走行状態や車両の走行モードに基づきドラビリ優先度合いのみを算出してもよい。こうした構成において、例えば、ドラビリ優先度合いに基づき余裕量下限値αの可変設定処理を行い、設定された余裕量下限値αを用いたドラビリ優先制御処理を行えばよい。この場合であっても、ドライバビリティの優先度合いを反映してコンプレッサ２２の駆動制御を適切に制限することができる。

・上記各実施形態では、ドラビリ優先度合いが大きいか否かを判断する処理と、余裕量下限値αを設定する処理とを各別の処理としたが、これに限らない。例えば、ドラビリ優先度合いを示すパラメータや空調優先度合いを示すパラメータに応じて余裕量下限値αを可変設定する処理によって、上記２つの処理を一元化してもよい。この場合、空調優先度合いが大きいほど余裕量下限値αが小さくなり、これがゼロ以下となることで、上記実施形態における空調優先制御処理と同等となる。

・余裕量下限値αの算出手法としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。例えば、車両の走行状態及び車両の走行モードのうち一方に基づき算出してもよい。

・上記各実施形態にかかる車両用空調制御装置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。

・ドラビリ優先制御処理としては、上記各実施形態に例示したものに限らない。例えば、上記第１の実施形態において、エンジン１０の最大発生トルクＴｍから、エンジン１０の現在の発生トルクＴｔを減算した値（現トルク余裕量）が、余裕量下限値α以下になると判断された場合、熱費制御処理を禁止して、現トルク余裕量が余裕量下限値αよりも大きくなるように目標コンプレッサトルクを強制的に変更したり、コンプレッサ２２を停止させたりする処理を行ってもよい。また例えば、ドラビリ優先度合いに応じてコンプレッサ２２に対する指令吐出容量から０より大きい所定量を減算する処理を行ってもよい。ここで例えば、指令吐出容量の上限を、最大吐出容量（１００％）よりも大きい所定の指令吐出容量（例えば２００％）としてもよい。こうした構成によれば、ドラビリ優先度合いに応じた上記所定量が「１００％」を超えるまでは、空調優先制御処理とすることができる。なお、この場合、ＣＶ２２ａの信頼性を確保するため、ＣＶ２２ａへ出力されるデューティ値に上限を設けておくことが望ましい。

また例えば、上記第２の実施形態において、エンジン１０の最大発生トルクＴｍから上記余裕量下限値αを減算した値よりも、エンジン１０の現在の出力を満たすエンジン１０の発生トルクのうちコンプレッサ２２の駆動以外に寄与する量が小さくなることを条件として、現在のエンジン回転速度に規定値加算した値を目標回転速度として算出し、現在のエンジン回転速度を目標回転速度まで上昇させるべく自動変速装置１６ａの変速比を制御してもよい。なお、変速比の変更によっても上記条件を満たさないと判断された場合、現在のエンジン回転速度に更に上記規定値を加算することで目標回転速度を算出すればよい。

・上記各実施形態では、ドラビリ優先度合いを大きく設定する状況として、車両の駆動トルクの不足によってドライバビリティが低下しやすい状況としての車両の加速頻度が多い状況を設定したがこれに限らない。例えば、車両の登坂走行時において車両の要求駆動トルクが増大する状況において、ドラビリ優先度合いを大きくしてもよい。

・車室内の空調制御としては、冷房制御に限らず、例えば車両の窓ガラスの曇りを除去する等の目的で行われる除湿制御であってもよい。この場合、除湿制御に要する熱量に基づき、目標蓄冷量を設定すればよい。

・上記各実施形態では、エバポレータ２８と蓄熱器とを一体としたがこれに限らない。例えば、エバポレータ２８とは別に、蓄冷剤４０が封入された蓄熱器をエアコンシステムに更に備えてもよい。この場合、エバポレータ２８とコンプレッサ２２の吸入口との間に蓄熱器を接続したり、エバポレータ２８と蓄熱器とを並列に接続したりすればよい。

・上記各実施形態では、蓄冷するための機能がエバポレータ２８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。この場合、エンジン１０の運転中において車室内の冷房要求を満たすうえで要求される冷房能力を実現するための想定熱費が上限熱費以下となることを条件として、コンプレッサ２２の駆動制御を行えばよい。

・上記第２の実施形態において、自動変速装置としては、無段変速装置に限らず、有段変速装置であってもよい。

・上記第２の実施形態において、エアコンシステム及び自動変速装置１６ａのそれぞれが各別の電子制御装置のそれぞれによって操作されるものとしたがこれに限らない。例えば、エアコンシステム及び自動変速装置１６ａの双方が共通の電子制御装置によって操作されるものとしてもよい。

・最大コンプレッサトルクＴｃｍａｘ及び最大冷熱生成量Ｑｍａｘの算出手法としては、上記第２の実施形態に例示したものに限らない。例えば、最大トルク曲線から定まるエンジン１０の最大発生トルクの最大値に対応するエンジン回転速度が、現在のエンジン回転速度ＮＥから想定最大回転速度までの範囲内に含まれる場合、現在のエンジン回転速度ＮＥから上記最大値に対応するエンジン回転速度までの範囲内でエンジン回転速度を互いに相違する複数の値に仮設定しつつ上記熱費制御処理によって最大コンプレッサトルクＴｃｍａｘ等を算出してもよい。これにより、最大コンプレッサトルクＴｃｍａｘ等を算出することに伴うエアコンＥＣＵ４４の演算負荷を低減することができる。また例えば、最大コンプレッサトルクＴｃｍａｘ等の算出に際し、エンジン回転速度を互いに相違する複数の値に仮設定することなく、現在のエンジン回転速度を規定値上昇させた単一の値に仮設定しつつ上記熱費制御処理によって最大コンプレッサトルクＴｃｍａｘ等を算出してもよい。この場合、例えば、最大トルク曲線から定まるエンジン１０の最大発生トルクから余裕量下限値αを減算した値からエンジン１０の現在の発生トルクを減算した値が小さいほど、上記規定値を高く設定すればよい。

もっとも、現在のエンジン回転速度がエンジン１０の最大発生トルクの最大値に対応するものである場合であっても、変速比の変更によってエンジン回転速度を上昇させる処理を行うことも可能である。すなわち、エンジン回転速度を上昇させることでエンジン１０に要求される出力を維持しつつもエンジン１０の発生トルクを低減できることに鑑みれば、これによりエンジン１０の発生トルクのうちコンプレッサ２２の駆動以外に寄与する量が余裕量下限値α以上増大可能な状態とすることができることもある。

１０…エンジン、１６…変速装置、２２…コンプレッサ、２８…エバポレータ、３８…エバファン、４４…エアコンＥＣＵ（車両用空調制御装置の一実施形態）、４８…目標温度設定スイッチ、５０…車室内温度センサ、５２…エンジンＥＣＵ、５８…車速センサ、６０…外気温センサ、６４…駆動輪、６６…変速ＥＣＵ。

Claims (13)

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を備え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、前記圧縮機の駆動によって生成される熱量に関して、その単位量当たりに要求されると想定される前記内燃機関の燃料消費量である想定熱費に基づき、前記圧縮機の駆動制御を行う制御手段を備え、車室内の空調制御を行う車両用空調制御装置において、
   ドライバビリティの優先度合いを算出する優先度合い算出手段と、
   前記算出された優先度合いに基づき、前記内燃機関の現在の出力を満たす該内燃機関の発生トルクのうち前記圧縮機の駆動以外に寄与する量が現在の量よりも所定量増大可能なように、前記内燃機関の出力軸と機械的に連結されて且つ該出力軸の回転動力が伝達される電子制御式の車載機器の操作条件を予め変更する処理を行う処理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. 前記優先度合い算出手段は、前記ドライバビリティの優先度合いを定量化したドラビリ優先度合い及び前記車室内の空調制御の優先度合いを定量化した空調優先度合いの双方を算出するものであり、
   前記処理手段は、前記ドラビリ優先度合いが前記空調優先度合いよりも大きいことを条件として、前記操作条件を予め変更する処理を行い、前記空調優先度合いが前記ドラビリ優先度合いよりも大きいことを条件として、前記操作条件を予め変更する処理を行わない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. 前記処理手段は、前記内燃機関の出力軸と機械的に連結されて且つ該出力軸の回転動力が伝達される電子制御式の車載機器としての前記圧縮機の操作条件を予め変更するものであり、前記操作条件を予め変更する処理として、前記算出された優先度合いに基づき、前記内燃機関の発生トルクのうち前記圧縮機の駆動以外に寄与する量が現在の量よりも所定量増大可能なように、前記制御手段による前記圧縮機の駆動制御に予め制限を設ける処理を行う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. 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を備え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、前記圧縮機の駆動によって生成される熱量に関して、その単位量当たりに要求されると想定される前記内燃機関の燃料消費量である想定熱費に基づき、前記圧縮機の駆動制御を行う制御手段を備え、車室内の空調制御を行う車両用空調制御装置において、
   ドライバビリティの優先度合いを定量化したドラビリ優先度合い及び前記車室内の空調制御の優先度合いを定量化した空調優先度合いの双方を算出する優先度合い算出手段と、
   前記ドラビリ優先度合いが前記空調優先度合いよりも大きいことを条件として、前記制御手段による前記圧縮機の駆動制御に予め制限を設ける処理を行い、前記空調優先度合いが前記ドラビリ優先度合いよりも大きいことを条件として、前記圧縮機の駆動制御に予め制限を設ける処理を行わない処理手段とを備えることを特徴とする車両用空調制御装置。
5. 前記圧縮機の駆動トルクを互いに相違する複数の値に仮設定した場合のそれぞれの前記想定熱費を算出し、該想定熱費がその許容量以下となるものに対応する前記駆動トルクをその目標値として算出する目標値算出手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記駆動トルクを前記目標値に制御するものであり、
   前記処理手段は、前記駆動制御に予め制限を設ける処理を、前記内燃機関の発生トルクのうち前記圧縮機の駆動以外に寄与する量が現在の量よりも所定量増大可能なように前記仮設定される駆動トルクの上限値を設ける処理とすることを特徴とする請求項３又は４記載の車両用空調制御装置。
6. 前記車両には、前記電子制御式の車載機器であって、前記内燃機関の出力軸の回転動力を駆動輪に伝達させる自動変速装置と、該自動変速装置の変速比を制御する変速制御手段とが備えられ、
   前記処理手段は、前記操作条件を変更する処理として、前記算出された優先度合いに基づき、前記出力軸の回転速度を上昇させる側に前記自動変速装置の変速比を変更すべく前記変速制御手段を介して前記自動変速装置を操作する処理を行う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。
7. 前記変速比の変更によって実現可能であって且つ互いに相違する複数の値に前記出力軸の回転速度を仮設定した場合のそれぞれについて、前記圧縮機の駆動トルクを互いに相違する複数の値に仮設定した場合のそれぞれの前記想定熱費を算出し、前記内燃機関の現在の出力を満たす該内燃機関の発生トルクのうち前記圧縮機の駆動以外に寄与する量が所定量増大可能であって且つ前記算出された想定熱費がその許容量以下となるものに対応する前記駆動トルクの最大値及び該最大値となる場合に前記圧縮機の駆動によって生成される熱量を算出する熱量算出手段と、
   前記出力軸の回転速度を仮設定した場合のそれぞれについて前記熱量算出手段によって算出された熱量のうち、最大となる熱量に対応する前記出力軸の回転速度を該出力軸の回転速度の目標値として算出し、該最大となる熱量に対応する前記駆動トルクの最大値を該駆動トルクの目標値として算出する手段とを更に備え、
   前記制御手段は、前記駆動トルクを該駆動トルクの目標値に制御するものであり、
   前記処理手段は、前記出力軸の回転速度を該回転速度の目標値まで上昇させるように前記自動変速装置の変速比を変更すべく前記変速制御手段を介して前記自動変速装置を操作する処理を行うことを特徴とする請求項６記載の車両用空調制御装置。
8. 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を備え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、前記圧縮機の駆動によって生成される熱量に関して、その単位量当たりに要求されると想定される前記内燃機関の燃料消費量である想定熱費に基づき、前記圧縮機の駆動制御を行う制御手段を備え、車室内の空調制御を行う車両用空調制御装置において、
   ドライバビリティの優先度合いを算出する優先度合い算出手段と、
   前記算出された優先度合いに基づき、前記内燃機関の現在の出力を満たす該内燃機関の発生トルクのうち前記圧縮機の駆動以外に寄与する量が現在の量よりも所定量増大可能なように、前記内燃機関の出力軸と機械的に連結されて且つ該出力軸の回転動力が伝達される電子制御式の車載機器の操作条件を変更する処理を行う処理手段を備え、
   前記車両には、前記電子制御式の車載機器であって、前記内燃機関の出力軸の回転動力を駆動輪に伝達させる自動変速装置と、該自動変速装置の変速比を制御する変速制御手段とが備えられ、
   前記変速比の変更によって実現可能であって且つ互いに相違する複数の値に前記出力軸の回転速度を仮設定した場合のそれぞれについて、前記圧縮機の駆動トルクを互いに相違する複数の値に仮設定した場合のそれぞれの前記想定熱費を算出し、前記内燃機関の現在の出力を満たす該内燃機関の発生トルクのうち前記圧縮機の駆動以外に寄与する量が所定量増大可能であって且つ前記算出された想定熱費がその許容量以下となるものに対応する前記駆動トルクの最大値及び該最大値となる場合に前記圧縮機の駆動によって生成される熱量を算出する熱量算出手段と、
   前記出力軸の回転速度を仮設定した場合のそれぞれについて前記熱量算出手段によって算出された熱量のうち、最大となる熱量に対応する前記出力軸の回転速度を該出力軸の回転速度の目標値として算出し、該最大となる熱量に対応する前記駆動トルクの最大値を該駆動トルクの目標値として算出する手段とを更に備え、
   前記制御手段は、前記駆動トルクを該駆動トルクの目標値に制御するものであり、
   前記処理手段は、前記操作条件を変更する処理として、前記算出された優先度合いに基づき、前記出力軸の回転速度を該回転速度の目標値まで上昇させるように前記自動変速装置の変速比を変更すべく前記変速制御手段を介して前記自動変速装置を操作する処理を行うことを特徴とする車両用空調制御装置。
9. 前記処理手段は、前記増大可能な所定量を前記車両の走行状態に基づき可変設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項又は請求項５〜８のいずれか１項に記載の車両用空調制御装置。
10. 前記優先度合い算出手段は、前記内燃機関が始動してからの経過時間、車室内温度の目標値、該車室内温度及び前記車両の加速頻度のうち少なくとも１つに基づき前記算出することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両用空調制御装置。
11. 前記制御手段は、前記圧縮機の駆動トルクをその目標値に制御するものであり、
    前記目標値が変更されると判断された場合、該目標値を変更後の目標値まで徐々に変化させる徐変手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車両用空調制御装置。
12. 前記空気調節システムは、前記冷媒の熱を蓄える蓄熱器を更に備え、
    前記制御手段は、前記想定熱費がその許容量以下となることに基づき、前記蓄熱器に前記冷媒の熱を蓄えるための前記圧縮機の駆動制御を行うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車両用空調制御装置。
13. 前記空気調節システムは、前記冷媒の熱を蓄える蓄熱器を更に備え、
    前記処理手段は、前記算出された優先度合いに基づき、前記制御手段による前記圧縮機の駆動制御に制限を設けるものであり、
    前記駆動制御が制限される期間において、前記蓄熱器で冷却された空気によって空調制御を行う手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車両用空調制御装置。

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