(57)【要約】【課題】エアコンを備えた自動車において、トランスミッションのオイル温度が冷却装置の不具合等で異常に上昇しても、危険域まで上昇することを防止して安全性を確保する。【解決手段】エンジンルームは車体の前部にあり、トランスミッションの手前にエアコンのコンデンサが配置されている。何らかの理由でトランスミッションのオイル温度が異常に上昇したら、設定値Ｋ１を超えてからエアコンを停止させる。エアコンの運転ＯＦＦによってコンデンサの放熱がなくなるため、トランスミッションの自然冷却機能が向上してオイルの異常上昇を防止できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行風が入るエンジンルームに、トランスミッションとエアコンのコンデンサとが、前記コンデンサがトランスミッションの手前に位置するようにして配置されており、前記トランスミッションで使用するオイルの温度がエアコン駆動下で設定値以上に上昇したら、前記エアコンをＯＦＦにするか又は能力を低下させるように制御される、
エアコン付き自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、エアコンを備えた自動車（ＣＶＴやトルクコンバータを備えたオートマチック車）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のオートマ用トランスミッションはオイル式トルクコンバータやベルトを使用したＣＶＴを主要要素として内蔵しており、作動のためにオイルが使用されている。トランスミッションは自動車の走行にとって必要不可欠の装置であり、オイルの温度が上昇し過ぎると、トランスミッションが作動不能になったりオイルが噴出したりして極めて危険な状態になる。従って、トランスミッションのオイル温度の異常上昇は確実に防止せねばならない。
【０００３】
そこで、機関の冷却水通路から冷却水をトランスミッションに導いて、オイルの温度で開閉するサーモスタット弁により、オイルの温度がある程度まで上昇したら冷却水でオイルを冷却することが行われている。また、特許文献１には、オイル温度の異常上昇を防止するため、オイルの温度が予め定めた値を超えると変速比をシフトダウンさせると共にエンジンのトルクを落とすことが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−７８６１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来技術はオイルが異常に上昇することを防止する安全手段であるが、例えば冷却水を使用した冷却の場合、サーモスタット弁の作動が不能・不完全になって冷却水による冷却が不能又は不完全になると、オイルの温度上昇を防止できなくなる。また、特許文献１はオイルへの負荷を軽減することで温度上昇を抑制しようとするものであるが、積極的な冷却手段ではないため、例えば夏場のような外気温が高い環境下で有効に機能するか否か疑問である。
【０００６】
本願発明はこのような現状に鑑み成されたものであり、例えば、オイルを冷却水で冷却する方式においてサーモスタット弁が作動不能なる事態が生じてもオイル温度が危険域まで上昇することを防止して、トランスミッションが制御不能になるような事態を防止せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
さて、トランスミッションのオイルの温度は機関の温度及び外気温度と密接に関連しており、夏場のように外気温度が高い環境下で走行することでトランスミッションのオイル温度も上昇することが殆どである。本願発明はこのような走行環境と機関運転環境との関連性に思い至って、本願発明を完成させるに至った。
【０００８】
すなわち本願発明は、走行風が入るエンジンルームに、トランスミッションとエアコンのコンデンサとが、前記コンデンサがトランスミッションの手前に位置するようにして配置された自動車において、前記トランスミッションで使用するオイルの温度がエアコン駆動下で設定値以上に上昇したら、前記エアコンをＯＦＦにするか又は能力を低下させるように制御される。なお、エアコンはカークーラーを意味している。また、「手前」は、真前のみでなく、コンデンサがトランスミッションの左右いずれかにずれている状態も含んでいる。
【０００９】
本願発明の制御には、トランスミッションのオイル温度が設定値まで上昇するとエアコンのＯＦＦ又は能力低下の制御を即座に実行する場合と、オイル温度が設定値を超えた状態が所定時間継続してからエアコンのＯＦＦ又は能力低下制御を実行する場合との両方を含んでいる。
【００１０】
敢えて述べる必要はないが、オイル温度が安全域まで低下したらエアコンをＯＮ又は元の能力に戻したらよい。この場合、エアコンを戻す設定温度はＯＦＦ又は能力ダウンさせる温度と同じでもよいし、それより低い温度であってもよい（オイルのダメージ抑制という点からは、ＯＮに戻す温度又は能力を戻す温度はＯＦＦ等にする温度より低く設定しておくのが好ましいとも言える。）。
【００１１】
更に、本願発明では、エアコンのＯＦＦ又は能力低下の制御と共に、ブザーや音声、或いはランプ等で異常事態である旨を表示することができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記したようにトランスミッションのオイル温度は外気温度と密接に関連しており、トランスミッションのオイル温度の異常上昇は外気温度が高い状態で出現することが一般的であり、このように外気温度が高いと、室内では殆どの場合エアコンを使用している（エアコンの使用によって機関への負荷が増大することが、トランスミッションのオイル温度上昇の一因になっている場合もある。）。
【００１３】
エアコンはコンプレッサで圧縮した冷媒を冷却して液化するためのコンデンサを有しているが、エンジンルームを車体の前部に設けている自動車では、機関本体をクランク軸が横向きになるように配置して、機関本体の一方の側面にトランスミッションを設けて、コンデンサはトランスミッションの手前（正確には、車両の前進方向に向かって前方）に配置していることが一般的である。つまり、機関本体や排気マニホールドを走行風で冷却するために機関本体の手前はなるべくオープンにしておいて、トランスミッションの手前にコンデンサを配置しているのが普通であり、また、コンデンサの後ろにラジェータを配置していることも多い。
【００１４】
従って、トランスミッションの手前にエアコンのコンデンサを配置していると、エアコンの使用下ではコンデンサを通った走行風は昇温された状態でトランスミッションに当たることになり、トランスミッションの自然冷却が行われないか冷却性が著しく低下するが、本願発明では、トランスミッションのオイルが設定値まで上昇するとエアコンがＯＦＦ又は能力低下することで、コンデンサを通過した走行風の温度を低くできるため、走行風によるトランスミッションの自然冷却性能が高まって、オイル温度が危険域まで上昇することを防止でき、延いては、トランスミッションが制御不能（走行不能）になったりオイルが噴出したりするといった異常事態を防止できる。また、エアコンをＯＦＦ又は能力低下させることで機関への負荷が低減し、その結果、トランスミッションへの熱伝達が抑制されるということも有り得る。
【００１５】
トランスミッションに異常があってもその異常が運転者に認識されていないこともあり、自動車が走行できる状態であると、異常は感じても一時的なものと誤信してサービス工場等に出向かない（或いは連絡しない）こともある。しかし、エアコンは車内の環境と直結しているため、エアコンが効かないとサービス工場に出向いたり電話したりすることが普通であり、このため、本願発明では、サービス工場で異常の原因を究明して修理することがより確実になる。この点も本願発明の利点である。
【００１６】
音声やブザー、或いはランプ等の警告手段でトランスミッションが異常であることを運転者に知らせると、運転者に適切の処置を採らせることができるため有益である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】要部の概念的な平面図である。
【図２】制御態様を示す図である。
【図３】他の制御態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
(1).自動車の概略
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１に基づいて概略を説明する。車体の前部にエンジンルーム１が形成されており、エンジンルーム１のうちやや後ろ寄りの部位には、機関本体２がクランク軸を左右長手とした横置きの姿勢で配置されている。敢えて述べるまでもないが、エンジンルーム１の前端には、走行風を取り入れるフロントグリルが配置されている。
【００１９】
機関本体２は、概ね車両の長手中心線３を挟んだ片側（図では左側、運転者から見ると右側）に配置されており、その左右両側面のうち車体の長手中心線３の側に位置した一方の側面にトランスミッション４を取り付けている。トランスミッション３はオイル式のトルクコンバータと油圧駆動式のＣＶＴとを内蔵しており、従って、内部には作動オイルが封入されている。
【００２０】
エンジンルーム１のうちトランスミッション４の手前には駆動ファン５を有するラジェータ６が配置されており、ラジェータ６の手前にエアコンのコンデンサ７が配置されている。従って、エアコンを駆動している状態では、コンデンサ７から放熱されてその熱はラジェータ６を経由してトランスミッション４に至る。すなわち、トランスミッション４には、コンデンサ７の熱と冷却水の熱との両方の熱負荷が掛かっている。
【００２１】
エアコンは、コンデンサ７の他にコンプレッサ８、リザーバタンク９、エバポレータ（蒸発器）１０を備えている。敢えて述べるまでもないが、コンプレッサ８で圧縮された冷媒はコンデンサ７で冷却されて液化し、リザーバタンク９を経由してエキスパンションバルブ１１からエバポレータ１０に入り、エバポレータ１０で気化することで室内の冷房（熱交換）を行い、気化した冷媒はコンプレッサ８に戻る。リザーバタンク９には、液化しなかった冷媒が補集される。
【００２２】
図ではコンプレッサ８は便宜的に機関本体２の手前に表示しているが、電動モータによる駆動の場合は任意の位置に配置される。補機駆動ベルトで駆動される場合は、機関本体２の近くに配置される。エバポレータ１０は隔壁を挟んで室内１２の側に配置されている。なお、室内の前部はダッシュボード１３で構成されており、ダッシュボード１３にメータ類等の各種機器・装置を配置している。敢えて説明するまでもないが、符号１４で示すのはハンドル、符号１５で示すのは前輪である。
【００２３】
自動車には、制御装置の一例として機関の制御を行うＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）１６を設けており、ＥＣＵ１６にトランスミッション４のオイル温度を検知する油温センサ１７が電気的に接続されている。図では概念的にＥＣＵ１６をエンジンルーム１の手前端に表示しているが、ＥＣＵ１６の配置位置に限定はなく、エンジンルーム１の任意の位置であってもよいし、ダッシュボード１３に設けることも可能である。また、異なる位置に配置された複数の部品でＥＣＵ１６を構成することも可能である。ダッシュボード１３には警報装置１８を設けている。
【００２４】
(2).制御態様
次に、図２に基づいて第１の制御態様を説明する。図２において（Ａ）はトランスミッション４の温度変化を時系列で表示したグラフ、（Ｂ）（Ｃ）はそれぞれエアコンの駆動制御の別々の実施形態である。
【００２５】
機関は、トランスミッション４を機関の冷却水で冷却するオイル冷却装置を備えており、オイル温度が所定値以上になるとサーモスタット弁が開いてオイルの冷却が行われるが、何らかの理由でオイル冷却装置が作動せずに、トランスミッション４のオイル温度が安全温度より高い温度に上昇することが想定される。
【００２６】
そこで、絶対的に危険な温度に至る前の温度を設定温度Ｋ１として、油温センサ１７の検知した値がＫ１に達したら、（Ｂ）（Ｃ）のとおり、Ｋ１を超えた状態が若干の時間ｔ１（例えば数秒〜十数秒）経過することを条件として、エアコンをＯＦＦにする。
【００２７】
すると、コンデンサ７からの放熱が無くなるため、トランスミッション４に作用する熱負荷は相当に低減し、これにより、ラジェータ６を通過した風による冷却機能が向上して、トランスミッション４の油温上昇を停止させることができる。エアコンをＯＦＦにした後にトランスミッション４の油温がどのように変化するかは状況によって相違すると推定され、図２（Ａ）に実線で示すように、昇温を停止して一定の温度が維持される場合もあろうし、点線で示すように、昇温から降温に変化する場合もあろう。
【００２８】
オイル温度が低下して設定温度Ｋ１よりも低くなったら、（Ｃ）のとおり、エアコンの運転を再開できる。この場合は、オイル温度がすぐに再上昇に転じることを防止するため、オイル温度が設定温度Ｋ１より低い状態がある程度の時間ｔ２だけ継続することを条件にしてエアコンの運転を再開するのが好ましいと言える。或いは、オイル温度の低下状態を演算して、一貫して低下傾向が確認される場合は、安全域の温度Ｋ２まで低下したらその時点でエアコンの運転を再開する、という制御も可能である。
【００２９】
また、エアコンの運転を停止する条件としては、オイル温度が設定温度よりも低い要監視温度Ｋ３に達したら、差分回路等によって温度変化（ΔＫ）を演算し、オイル温度が一貫して上昇傾向にあることが確認される場合は、設定温度Ｋ１に至ると同時にエアコンをＯＦＦするように制御することも可能である。
【００３０】
エアコンのＯＦＦは室内環境に直結しており、エアコンが突然切れると搭乗者はエアコン自体の故障と思うことが普通なので、警報装置１８により、トランスミッション４の異常であることを知らしめて注意を喚起すると共に、サービス工場に向かう（或いは連絡する）等の措置を早急に採らせるのが好ましい。
【００３１】
警報装置１８による警報の具体的な態様としては、ａ）音声により、「トランスミッションの異常なので直ちにサービス工場に連絡して下さい」と伝える、ｂ）ブザーを鳴動させる、ｃ）異常事態なのでサービス工場に連絡すべき旨が表示されたランプを点滅させる、ｄ）モニターにトランスミッションの異常なので直ちにサービス工場に連絡するように表示する（点滅させながら行うとより好ましい）、といったことが挙げられる。
【００３２】
警報装置１９としてカーナビを利用して、カーナビの表示に割り込む状態で、異常であること、原因、対処方法などを表示することも可能である。
【００３３】
図３では、オイル温度の上昇・下降が繰り返されてエアコンのＯＮ・ＯＦＦも繰り返される場合の制御例を示している。本例において、１回目のエアコンＯＦＦによってオイル温度が安全域まで下降することでエアコンの運転を再開しているが、再開後に再びオイル温度が上昇してエアコンをＯＦＦにする場合、２回目のエアコンＯＦＦ設定温度Ｋ１′は１回目のエアコンＯＦＦ設定温度Ｋ１よりも低い温度に設定し、かつ、２回目のエアコンＯＦＦでオイル温度が安全域まで低下することでエアコンの運転を再開する温度Ｋ２′は、１回目の運転再開温度Ｋ２よりも低い温度に設定している。
【００３４】
これは、オイル温度異常上昇が１回だけの場合は、例えば冷却用サーモタット弁が異物等の影響で一時的に作動不良になった等の偶発的理由であることがあり、その理由が解消すると本来の状態に戻るので問題はないが、オイル温度上昇が複数回繰り返すのは修理が必要な原因があると推測されることから、オイルへのダメージをできるだけ少なくして安全性を確保するためである。
【００３５】
本願発明は、上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、オイル温度を低下させる必要性が低い場合は、エアコンをＯＦＦせずに能力を低下させて運転を継続させることも可能である。この場合も、トランスミッションの異常によるエアコンの能力低下である旨を警報装置で運転者に知らせるのが好ましい。
【００３６】
コンデンサは必ずしもラジェータの手前に配置する必要はないのであり、ラジェータをコンデンサの横に配置して、コンデンサの真後ろにトランスミッションが位置する構成とすることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本願発明は実際に自動車に適用できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１  エンジンルーム
２  機関本体
４  トランスミッション
６  ラジェータ
７  エアコンのコンデンサ
８  エアコンのコンプレッサ
１０  エアコンのエバポレータ
１３  ダッシュボード
１６  制御手段の一例としてのＥＣＵ
１８  警報装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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