JPH03160136A - 空調装置を備えた車両 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ．産業上の利用分野 本発明は、空調装置を有する車両に関し、より詳しくは
、空調装置が要求する暖房性能が所定値以上のときは、
アイドル回転数を空調装置側から増量させる、あるいは
自動変速装置におけるシフトスケジュールをより高回転
域で運転されるものに切換えるようにして暖房性能の向
上を図るものである． Ｂ．従来の抹術 車両用空調装置は、エンジン冷却水が循環されて空気を
加熱するヒータコアと，コンプレッサで圧送される冷媒
の気化熱により空気を冷却するエバボレータとを有し，
暖房性能が要求されるときには，コンプレッサをオフし
てエバボレータによる冷却を停止し，ヒータコアの空気
流入側に設置されているエアミックスドアの関度を制御
して，要求温度に見合った空気流量がヒータコアに流入
するようにしている． 一方、従来から，寒冷時の暖機性能を向上させるなどの
目的で，アイドル回転数を増量させるアイドル回転数制
御装置が知られている．さらに．車速やスロットル開度
をパラメータとして設定された複数のシフトスケジュー
ルを所望に応じて選択し，選択されたシフトスケジュー
ルにしたがって，実際の車速やスロットル開度により変
速比を決定する自動変速装置が従来から知られている（
昭和６３年日産自動車発行　サービス周報６１１号Ｃ−
１８頁）． Ｃ．発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の空調装置を備えた車両
にあっては、空調装置側の要求暖房性能などはアイドル
回転数制御装置や自動変速装置に入力されておらず、空
調装置、アイドル回転数制御装置あるいは自動変速装置
はそれぞれ独立して制御されている．そのため、発熱量
の少ない運転モードでは充分な暖房性能が得られないと
いう問題点があった． すなわち，寒冷地での空調装置のウオームアップ性能は
、エンジン排気量が大きく水温がすぐ高くなるような車
両にあっては問題がないものの、例えば小排気量車両あ
るいはエンジン発熱量の小さい車両にあっては、発熱量
が少なく所望の暖房性能が得られないことがある． 本発明は，小排気量車両もしくはエンジン発熱量の小さ
い車両または発熱量の少ない運転モードのようにエンジ
ン発熱量の少ない状況下にあっても充分な暖房性能を得
ることにある． Ｄ．課題を解決するための手段 クレーム対応図である第ｌ図により説明すると，請求項
１の発明は、要求する暖房能力が所定値以上であること
を判定する第１の判定手段ｌｏｔと，エンジンのアイド
ル状態を判定する第２の判定手段１０２と、この第２の
判定手段１０２でアイドル状態が判定されているときに
エンジン回転数を目標アイドル回転数に制御する回転数
制御手段１０３と、第１および第２の判定手段ｌ０１，
１０２により要求する暖房能力が所定値以上であること
とアイドル状態とが判定されているときに目標アイドル
回転数を増量するアイドルアップ指令を出力する指令手
段１０４とを具備する．また、請求項２の発明では，要
求する暖房能力が所定値以上であることを判定する判定
手段２０１と、少なくとも２種類のシフトスケジュール
により変速比を自動変速する自動変速手段２０２と，要
求する暖房能力が所定値以上であることが判定手段２０
１で判定されると，回転数がより高めでエンジンが運転
されるようなシフトスケジュールで変速するように自動
変速手段２０２にスケジュール切換指令を送る指令手段
２０３とを具備する． Ｅ．作用 請求項１の発明では、要求する暖房性能が大きくなると
、空調装置側からアイドル回転数を増量する指令を回．
転数制御手段１０３に送り，アイドル回転数を高めに設
定する．これにより，エンジン冷却水温度が迅速に上昇
して、所望の暖房性能が得られる． 請求項２の発明では、要求する暖房性能が大きくなると
，空調装置側から自動変速手段２０２にシフトスケジュ
ール切換指令が送られ、より高回転数域で変速されるシ
フトスケジュールが選択される．したがって、寒冷地で
の走行時に要求暖房が大きくなると，空調装置側から自
動変速手段２０２側にシフトスケジュール切換指令が送
られ、エンジンはより高回転域で運転され、所望の暖気
性能が得られる。

Ｆ，実施例 第２図〜第９図により本発明の一実施例を説明する． （１）実施例の構成 ＜［−１　：空調装置を備えた車両の制御回路１〉第２
図は本発明に係る空調装置を備えた車両の制御回路１の
一例を示す図である．第２図において、１は空調装置を
備えた車両の制御回路であり、制御回路１はＣＰＵ２，
入力回路３および出力回路４により構威され、ＣＰＵ２
には入力回路３を介して，外気温度Ｔ　ＡＭＯを検出す
る外気温センサ５，車室内温度ＴＩＮＧを検出する室内
温度センサ６，日射量Ｑ　ｓｕｑを検出する日射センサ
７，図示しむいエバポレータ下流の空気温度（以下、吸
込温度という）ＴＩＮ丁を検出する吸込温度センサ８，
エンジン冷却水温Ｔｗを検出する水温センサ１０がそれ
ぞれ接続され，これらのセンサ５〜１０から各種温度情
報や熱量情報がＣＰＵ２に入力される．また，入力回路
３には、エアコンスイッチ１１，プロアファンスイッチ
１２，イグニッションスイッチ１３，エンジンの回転数
を検出する回転数センサ１６，エアミックスドア（図示
Ｉ１８）の開度を検出するエアミックスドア開度センサ
１７，エンジンのアイドル状態を検出するアイドルスイ
ッチｌ８および車速ｖ８Ｐを検出する車速センサ１９も
接続される． 更に、ＣＰＵ２には、出力回路４を介してインテークド
アクチュエー夕など各種のアクチュエー夕群２５および
プロアファン制御回路２６が接続され、プロアファン制
御回路２６にはブロアファンモータ２７が接続されてい
る．出力回路４にはさらに、エンジンの燃焼状態を制御
するエンジンコントロールユニット３０および自動変速
装置の変速状態を制御するＡ／Ｔコントロールユニット
３ｌが接続されている． ＣＰＵ２は，各センサやスイッチ群５〜ｌ９から入力さ
れた各種情報に基づいて、インテークドアクチュエータ
などの各種アクチュエータを駆動制御して空気の吸込口
や吹出口および吹出し温度を適切に制御するとともに、
風量制御信号によりプロアファン制御回路２６を介して
プロアファンモータ２７を駆動制御してプロアファンの
風量を適切に制御する．さらに、ＣＰｔＪ２は演算した
各種制御情報（例えば，目標エアミックスドア関度ＸＲ
の信号）を必要に応じて出力回路４を介してエンジンコ
ント口ーノレユニット３０およびＡ／Ｔコントロールユ
ニット３１に出力し．エンジンコントロールユニット３
０は、アイドル時に制御回路１から出力される目標エア
ミックスドア開度ＸＲに基づいてエンジン回転数を制御
し、Ａ／Ｔコントロールユニット３１は、走行時に出力
される目標エアミックスドア開度ＸＲに基づいてＡ／Ｔ
のシフトスケジュールを制御する．（１−２：エンジン
４１および エンジンコントロールユニット３０〉 第３図はエンジン４１のアイドル回転数制御を説明する
ための全体構成図である．第３図において、４１はエン
ジンであり，吸入空気は吸気管４２を通して各気簡に供
給され、燃料はインジエクタ４３．４４により噴射され
る． ここで，吸入空気量は主に絞り弁４５により制御される
が、絞り弁４５をバイパスするバイパス通路４６に設け
られたＡＡＣバルブ（Ａｕｘｉｌｉａｒｙ＾ｉｒ　Ｃｏ
ｎｔｒｏｌ　Ｖａｌｖｅ）　４　７およびＦ　Ｉ　Ｃ　
Ｄ　（ＦａｓｔＩｄｌｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｄｅｖｉｃ
ｅ）パルブ４８によっても吸入空気量が制御される．Ａ
ＡＣパルブ４７はアイドル回転数制御信号ＳＡによって
そのバルブ開度が可変とされ，吸入空気量を制御してエ
ンジン４１のアイドル回転数を目標値に維持する．ＦＩ
ＣＤバルブ４８はエアコン作動信号ＳＦＩＣＤによって
所定値だけ開かれ、吸入空気量を予め設定された量だけ
増加させてエンジン４１のアイドル回転数を所定回転数
だけ上昇させる．また、絞り弁４５の上流側と下流側と
はエアレギュレータ４９を介しても連通されており、寒
冷時におけるアイドル回転数増量制御がこのエアレギュ
レータ４９で行われる． エンジンコントロールユニット３０１こは、回転数セン
サ１６，エアコンスイッチ１１，水温センサ１０，アイ
ドルスイッチ１８および車速スイッチ１９等により構威
されるセンサ群５１からのセンサ情報が入力されるとと
もに、制御回路１からの目標エアミックスドア開度ＸＲ
信号が入力される。エンジンコントロールユニット３０
はこれらのセンサ情報に基づいてエンジンのアイドル回
転数制御をはじめとしたエンジンの燃料制御（例えば，
点火時期制御，燃料噴射制御）を行う．（１−３：自動
変速機６ｌおよび Ａ／Ｔコントロールユニット３１〉 第４図は自動変速機６１の変速制御を説明するための全
体構成図である． 第４図において，エンジン４１は運転者のスロットルペ
ダル操作量に応じた燃料等の供給により所定の出力トル
クを発生し、クランクシャフトを介して自動変速機６１
に出力する．自動変速機６１はトルクコンバータ６２，
変速装置６３および油圧制御装置６４を有し、トルクコ
ンバータ６２はエンジンの出力トルクを変速装置に円滑
に伝達する．変速装置６３は遊星歯車や多数の平歯車を
備え、変速比を適宜選択してエンジントルクを増大して
アウトプットシャフトから出力する。

油圧制御装１ｉ６４は．Ａ／Ｔコントロールユニット３
１からのシフトソレノイド制御信号ＳＥＬ＾，ＳＥＬａ
に従って油圧回路の切換えを行って変速装＠６３を所望
の変速比にする． また第４図において、絞り弁４５の開度ＴＶＯ．車速ｖ
ｓｐ、油圧制御装１ｉ６４の油温はそれぞれ絞り弁開度
センサ７１、車速センサ１９、油温センサ７２により検
出されてＡ／Ｔコントロールユニット３ｌに入力される
とともに，Ａ／Ｔコントロールユニット３１にはさらに
インヒビタスイッチ７３、ＰＯＷＥＲ，ＡＵＴＯ，ＨＯ
ＬＤの３種類の走行パターンを選択するＡ／Ｔモードス
イッチ７４が接続されている．Ａ／Ｔコントロールユニ
ット３１は上記車速ＶＳＰおよび絞り弁開度ＴＶＯなと
の入力信号に基づいて変速制御に必要な処理値を演算処
理し、演算の結果であるシフトソレノイド制御信号ＳＥ
Ｌ＾，ＳＥＬａを自動変速１１Ｉ６１に出力して自動変
速機６１内部のシフトソレノイドをＯＮ／ＯＦＦさせて
最適な゛ギア位置に制御を行う．また、演算に必要な各
種プログラムはＡ／Ｔコントロールユニット３１内のマ
イクロコンピュータの所定のメモリに記憶されており，
該メモリの一部のエリアはバックアップエリアとして確
保され，そのエリア内に，自動変速機６１の変速段の選
択とその選択時期を、実験等によって予測される走行状
態との対比のもとに予め変速点特性（シフトスケジュー
ル）としてテーブルマップの形で保持している． ここで．Ａ／Ｔコントロールユニット３１の変速パター
ンに基づく変速制御は、Ａ／Ｔモードスイッチ７４の選
択操作により、ＰＯＷＥＲ　　ＡＵＴｏ　　ＨＯＬＤの
３種類の走行パターンのいずれか１つを選択して行われ
る．Ａ／Ｔモードスイッチ７４の各モードの意味は次の
ようなものである．ＰＯＷＥＲ：登板時，加速時のパタ
ーンＡＵＴＯ：通常走行パターンであって，走行条件に
よりノーマルパターン とパワーパターンとを自動的に 切り換える。

Ｈ　Ｏ　Ｌ　Ｄ：運転者の意志によるギア固定走行パタ
ーン Ａ／Ｔモードスイッチ７４が“ＰＯＷＥＲ”時には，第
５図に示すようにＡ／Ｔコントロールユニット３１内に
記憶されたパワーパターンの変速点特性図に固定され、
アクセル（スロットル）開度ＴＶＯ．車速ＶＳＰに応じ
て各シフトソレノイドをタイミング良く制御し、滑らか
に変速する。

第５図はシフトダウン時の変速点特性図モデルであり、
この図から明らかなようにパワーパターンはノーマルパ
ターンに比べシフトダウン点、シフトアップ点をより高
速側にする．したがって、パワーパターンによるシフト
スケジュールにおいては、エンジンがより高回転数域で
運転される．（■）実施例の動作 次に実施例の動作を説明する． （Ｉ１−１：基本フローチャート〉 第６図はＣＰＵ２で実行される空調制御装置の基本制御
を示すフローチャートである．ステップＳ１０では初期
設定を行い，通常のオートエアコンモードにおいては、
例えば設定温度Ｔ　ＰＴＣを２５℃に初期設定する．ス
テップＳ２０では各センサからの各種情報を入力する．
これらの各センサのデータ情報を具体的に説明すると、
設定温度Ｔｐｔｃは図示しないコントロールパネルから
，車室内温度ＴＩＮＧは車室温度センサ６から，外気温
度Ｔ　ＡＭＢは外気温センサ５から，吸入温度ＴＩＮＴ
は吸込温度センサ８からそれぞれ与えられる．また、エ
ンジン水温Ｔｗは水温センサ１０から、日射量Ｑ　ＳＵ
Ｎは日射センサ７から与えられる。

次にステップＳ３０では、外気温センサ５から得られる
外気温度Ｔ　ＡＭＢに対して他の熱源からの影響を除き
，呪実の外気温度に相当した値ＴＡＭに処理する．次に
ステップＳ４０では日射センサ７からの光量としての日
射量情報を以降の換算に適した熱量としての値Ｑ　’　
！３ＵＮに処理する。ステップＳ５０ではコントロール
パネルで設定された設定温度Ｔ　ＰＴＣを外気温度に応
じて補正した値Ｔ　’　ＰＴＣ　１に処理する．ステッ
プＳ６０ではＴ　’　ＰＴＣ　ｔ　Ｔ　Ｉ　ＮＣ　＋Ｔ
　ＡＭ　ｔ　Ｑ　’　ＳＵＮから目標吹出温度Ｔｏを算
出するとともに，この目標吹出温度Ｔｏと実際の吹出温
度との偏差に応じてエアミックスドアの開度を算出する
．ステップＳ７０では例えば可変容量コンブレッサの吐
出容量を制御する．ステップＳ８０では各吹出口を制御
する．ステップＳ９０では吸込口、すなわち、外気導入
口及び内気導入口の選択切換を制御する．ステップ３１
００ではプロアファン２７を制御することにより、吹出
口からの風量を制御する． ＜ＩＩ−２：エアミックスドア開度制御〉エアミックス
ドアの開度は第７図に示すように制御されている． 第７図において，ステップＳ６０　１で定数Ａ〜Ｇを初
期化し、ステップＳ６０２で、エアミックスドア開度セ
ンサ１７の信号により現在のエアミックスドア開度Ｘを
入力する．次いでステップＳ６０３において、図示の式
に基づいて目標吹出温度Ｔｏと実際の吹出温度との偏差
Ｓを求める．ここで、目標吹出温度Ｔｏは目標エアミッ
クスドア開度ＸＲと同じ（ＴＯ＝ＸＲ）であり、図示の
式ではＴｏ＝　（Ａ＋Ｄ）ＴＰＴＣ’　＋ＢＴＡＭ＋Ｃ
Ｑ８ＵＮ’−ＤＴＩＮＣ＋Ｅに相当する．この目標エア
ミックスドア開度ＸＲは温めたいあるいは冷したいとい
う情報量を表わしており，目標エアミックスドア開度Ｘ
Ｒが大きいときは要求する暖房能力が大きいことを意味
している。そしてステップＳ６０４において上記偏差Ｓ
を所定値Ｓｏと比較する．Ｓ　＜　−　Ｓ　ｏの場合，
ステップＳ６０５でエアミックスドア開度をコールド側
、すなわちヒータユニットを通過する空気流量が少なく
なるように閉じ側にする．Ｓ＞−Ｓｏの場合、エアミッ
クスドア開度をホット側，すなわちヒータユニットを通
過する空気流量が多くなるように開き側にする６Ｓ１≦
＋Ｓｏの場合、現状の開度をそのまま維持する． （ｎ−３：車両用空調装置側からの情報によるエンジン
４１，トランスミッション総合制御〉第８図は、制御回
路１で求めた目標エアミックスドア開度ＸＲ情報をエン
ジンコントロールユニット３０およびＡ／Ｔコントロー
ルユニット３１に出力して車両用空調装置のウォームア
ップ性能を向上するようにした空調制御装置の制御を示
すフローチャートである． ステップＳｔｏｏｌにおいて，第７図で求めた目標エア
ミックスドア開度ＸＲを設定値ｘＯと比較し．Ｘｎがｘ
Ｏより大きい（ＸＲ＞ＸＯ）ときは空調装置からの要求
暖房能力が大きいと判断してステップＳ１００２に進む
．このステップ３１００２では、室内温度センサ６によ
り検出された室温ＴＲが所定温度（例えば、■５℃）よ
り小さｂ）か（ＴＲ＜１５℃か）否かを判別する．この
ステップＳ１００２が肯定されるときは，温めたいとい
う情報を示す物理量ＸＲが設定値ＸＯより大きく、かつ
，室温ＴＲが低いから，充分な暖房性能を実現する必要
があると判断する．そして、ステップＳ１００３で車両
がアイドル時か否かを判別する．アイドルスイッチ１８
がＯＮでかつ車速スイッチ１９からの車速ｖＳＰがゼロ
のときアイドル時と判断する． 車両がアイドリング状態にあるときはステップＳ１００
４に進み，制御回路１からエンジンコントローノレユニ
ット３０に目標エアミックスドア開度ＸＲに対応したア
イドルアップ指令信号を出力し，エンジンコントロール
ユニット３０では，該アイドルアップ指令信号を受けて
アイドル運転時のアイドル目標回転数をその開度ＸＲに
応じて増量し、エンジン４１のアイドルエンジン回転数
を上昇させる．したがって，エンジンコントロールユニ
ット３０にアイドルアップ指令信号が出力されると，例
えば、第９図に示すように、目標エアミックスドア開度
ＸＲがＸｏ以上の領域ではアイドルエンジン回転数が高
めに制御され，発熱量の増大を通して充分な暖房性能を
得ることができる．なお、同図中実線部は上記ステップ
Ｓ１００１〜１　０　０　３の各条件に該当しない通常
時（したがって゛、従来例と同様）、同図中破線部はフ
ァストアイ下ル時における暖機時，同図中鎖線図はエア
コンＯＮ時のアイドルエンジン回転数を示している． 一方、車両がアイドリング状態にないとき（すなわち、
車両の走行時）にはステップＳ１００５に進み、制御回
路ｌからＡ／Ｔコントロールユニット３１にＡ／Ｔシフ
トスケジュールをパワーモ一ドにシフトさせるためのシ
フトスケジュール指令信号を出力し、Ａ／Ｔコントロー
ルユニット３１では，該シフトスケジュール指令信号を
受けてＡ／Ｔモードスイッチ７４のスイッチ位置に拘ら
ず第５図に示すシフトスケジュールをパワーモードにシ
フトさせ、同一車速でもエンジン回転数が高くなるよう
に制御する．一般的に、オーバードライブレンジ（ＯＤ
）で車速が４０ｂ／ｈ程度のとき，エンジン負荷が小さ
くて発熱量が少なく厳しい状況下にあるが、本実施例に
よればこのような状況のときは強制的にエンジン回転数
が高くなるシフト位置に変更されるので，発熱量の増大
により充分な暖房性能を得ることが可能になる．一方、
上記ステップＳ１００１でＸＲ≦ＸＯのとき、あるいは
ステップＳ１００２でＴＲ＞１５℃のときは必要な暖房
性能が得られると判断してステップ３１００６に進み，
ステップ８１００６で各指令信号をエンジンコントロー
ルユニット３０およびＡ／Ｔコントロールユニット３１
に出力せずに今回の処理を終了する． 以上述べたように，本実施例ではエアコン側より目標エ
アミックスドア開度ＸＲに基づく指令信号をエンジンコ
ントロールユニット３０およびＡ／Ｔコントロールユニ
ット３１に入力し、アイドル時はエンジンコントロール
ユニット３０からＡＡＣバルブ４７に出力する開度信号
Ｓ＾を制御してエンジン回転数を、また，走行時はＡ／
Ｔコントロールユニット３１から自動変速機６１に出力
するシフトソレノイド制御信号Ｓ　Ｅ　ＬＡＩＳ　Ｅ　
ＬＢを変えてシフトスケジュールを制御することにより
、特に，小排気量車両あるいはエンジン発熱量の小さい
車両にあっても空調に必要な充分な温水流量、水温を得
ることができる．なお，本実施例ではアイドル時はエン
ジン回転数を，走行時はシフトスケジュールを制御する
ようにしているが、要は、制御回路１からのニーズをエ
ンジン側，トランスミッション側に入力するものであれ
ばよいから、アイドル時のみ、走行時のみに適用しても
よいことは言うまでもない．Ｇ．発明の効果 本発明によれば，目標エアミックスドア開度情報などか
らわかる要求暖房能力が所定値以上であることをエアコ
ン側からエンジン側あるいはトランスミッション側に入
力してエンジンがより高回転域で運転されるようにして
いるので、小排気量車両若しくはエンジン発熱量の小さ
い車両または発熱量の少ない運転モードの場合でも、充
分な暖房性能を得ることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図はクレーム対応図である。 第２図〜第９図は本発明に係る車両用仝調装置の一実施
例を説明するもので、第２図が制御回路のブロック図、
第３図がエンジンの全体構戒図，第４図が自動変速機の
全体構成図，第５図がパワーパターン／ノーマルパター
ンを示すシフトダウン時の変速点特性図，第６図が空調
制御の基本制御のフローチャート、第７図がエアミック
スドア開度制御のフローチャート、第８図が空調制御装
置の制御のフローチャート、第９図がアイドルエンジン
回転数と目標エアミックスドア開度との関係を示す特性
図である． １：制御回路　　　１８：アイドルスイッヂ１９：車速
スイッチ ３０：エンジンコントロールユニット ３　１　：　Ａ／Ｔコントローノレユニット４１：エン
ジン　　　　４７　：　ＡＡＣバルブ４８：ＦＩＣＤバ
ルブ　６ｌ：自動変速機７４：Ａ／Ｔモードスイッチ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）要求する暖房能力が所定値以上であることを判定す
   る第１の判定手段と、 エンジンのアイドル状態を判定する第２の判定手段と、 この第２の判定手段でアイドル状態が判定されていると
   きにエンジン回転数を目標アイドル回転数に制御する回
   転数制御手段と、 第１および第２の判定手段により要求する暖房能力が所
   定値以上であることとアイドル状態とが判定されている
   ときに前記アイドル目標回転数を増量するアイドルアッ
   プ指令を出力する指令手段とを具備することを特徴とす
   る空調装置を有する車両。 ２）要求する暖房能力が所定値以上であることを判定す
   る判定手段と、 少なくとも２種類のシフトスケジュールのいずれか一方
   により変速比を自動変速する自動変速手段と、 要求する暖房能力が所定値以上であることが前記判定手
   段で判定されると、回転数がより高めでエンジンが運転
   されるようなシフトスケジュールで変速するように前記
   自動変速手段にスケジュール切換指令を送る指令手段と
   を具備することを特徴とする空調装置を有する車両。