(57)【要約】【課題】車両のエアコン始動時における燃費の悪化を抑制することができる車両の内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】自動車の内燃機関であるエンジン１１の運転中にエアコンの起動信号を得たことを条件に、ＥＣＵ１０は、エンジン１１と、当該エンジン１１によって駆動されているオルタネータ１２との間のクラッチ機構１３を開放することで、エンジン１１の負荷を軽減し、自動車のエアコン始動時における燃費の悪化を抑制する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の内燃機関の運転中にエアコンの起動信号を得たことを条件に、前記内燃機関の負荷を軽減させる負荷開放手段を有する車両の内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記負荷開放手段は、前記内燃機関と、当該内燃機関によって駆動されている発電機との間に設けられたクラッチを開放するものであることを特徴とする請求項１記載の車両の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記負荷開放手段は、車両に搭載されている電熱ヒータを遮断するものであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記負荷開放手段は、ラジエターのファンモータを遮断するのであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいすれか一項に記載の車両の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両のエアコンは、そのコンプレッサに電磁クラッチを介してエンジン（内燃機関）からの動力が供給されるとともに、エンジンには負荷へ電力を供給するための発電機が接続されている。
したがって、エアコンの始動時にはエンジンの負荷が大きくなるが、エンジンの回転数が下がると発電機による発電量が低下してしまうため、これを避けるために電子制御装置（ＥＣＵ）によりエンジンの出力を上げるように制御する。
【０００３】
下記特許文献１には、エアコンの始動時における初期負荷を推定し、推測された初期負荷に応じて、エンジン１回転当たりの吸入空気量を増やしたり、燃料噴射量を増やしたりすることで、エンジンの出力を上げる技術が記載されている。
これにより、エアコンの始動時にエンジンの負荷が大きくなっても、エンジン出力の増加に伴って発電機による発電量を維持することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２４１０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記した構成は、エアコンの始動時にエンジンの出力を上げることにより負荷に必要な電力を確保するものであるため、エンジンの出力の上昇に伴って燃料の消費量が多くなり、自動車の燃費が悪くなるという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、車両のエアコン始動時における燃費の悪化を抑制することができる車両の内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る車両の内燃機関の制御装置は、車両の内燃機関の運転中にエアコンの起動信号を得たことを条件に、前記内燃機関の負荷を軽減させる負荷開放手段を有する構成としたところに特徴を有する（手段１）。
手段１の構成によれば、負荷開放手段により内燃機関の負荷を軽減させることにより、エアコンの起動時に内燃機関の出力を上げなくてもよいため、自動車のエアコン始動時における燃費の悪化を抑制することができる。
【０００７】
手段１の構成に加えて、前記負荷開放手段は、前記内燃機関と、当該内燃機関によって駆動されている発電機との間に設けられたクラッチを開放するものであるようにしてもよい（手段２）。
手段２の構成のようにすれば、内燃機関と発電機との間のクラッチを開放することにより、内燃機関の負荷を軽減させることができるため、自動車のエアコン始動時における燃費の悪化を抑制することができる。
【０００８】
手段１又は手段２の構成に加えて、前記負荷開放手段は、車両に搭載されている電熱ヒータを遮断するものであるようにしてもよい（手段３）。
手段３の構成によれば、短時間の遮断により車両の使用時における影響が比較的少ない電熱ヒータを遮断することにより、車両における使用電力を低減させることができるため、エンジン回転数の低下に伴って発電機の発電量が低下しても車両の使用時における影響が比較的大きい電熱ヒータ以外の負荷（例えば、ヘッドライトやワイパー等）に必要な電力を確保することが可能になる。
よって、負荷の電力の供給を確保するために、エンジン出力を上げなくてもよいため、自動車のエアコン始動時における燃費の悪化を抑制することができる。
【０００９】
手段１ないし手段３のいずれかの構成に加えて、前記負荷開放手段は、ラジエターのファンモータを遮断するのであるようにしてもよい（手段４）。
手段４の構成によれば、短時間の遮断により車両の使用時における影響が比較的少ないラジエターのファンモータを遮断することにより、車両における使用電力を低減させることができるため、エンジン回転数の低下に伴って発電機の発電量が低下しても車両の使用時における影響が比較的大きいファンモータ以外の負荷（例えば、ヘッドライトやワイパー等）に必要な電力を確保することが可能になる。
よって、負荷の電力の供給を確保するために、エンジン出力を上げなくてもよいため、自動車のエアコン始動時における燃費の悪化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、自動車のエアコン始動時における燃費の悪化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１における自動車のエアコン動作に関わる部分の電気的構成を概略的に表す図
【図２】ＥＣＵの処理を示すフローチャート
【図３】実施形態２におけるＥＣＵの処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜実施形態１＞
本発明に係る車両の内燃機関の制御装置の実施形態１を図１，図２を参照しつつ説明する。
図１は、自動車（車両）のエアコン動作に関わる部分の電気的構成を概略的に表す図である。
【００１３】
符号１０は、電子制御装置（以下、「ＥＣＵ１０」という）であって、自動車のエンジン１１（本発明の「内燃機関」の一例）によって駆動されているオルタネータ１２（発電機）のクラッチＳＷ、自動車のエアコンのコンプレッサ１６等の駆動を制御する制御部を有する。ＥＣＵ１０はオルタネータ１２のクラッチＳＷを所定時間経つと遮断する機能、ヒータやファンモータ等の負荷を所定時間経つと遮断する機能を持つ。
【００１４】
エンジン１１は、例えばガソリンエンジンであって、その動力がクランク軸（図示しない）を介してオルタネータ１２に与えられる。
オルタネータ１２は、交流電力を発電するものであり、発電した交流の電力を直流に変換するレギュレータ（図示しない）を備えている。
【００１５】
また、オルタネータ１２は、オルタネータプーリー（図示しない）に接続されており、エンジン１１のクランク軸と同軸に構成されたクランクシャフトプーリー（図示しない）とＶベルト（図示しない）を介して接続されることにより、エンジン１１の動力が与えられるようになっている。
ここで、オルタネータ１２には、エンジン１１の動力の伝達と遮断を切り換えるクラッチ機構１３（本発明の「クラッチ」に相当）が設けられている。
【００１６】
クラッチ機構１３は、オルタネータプーリーと同軸に接続されており、オルタネータプーリーの回転力がオルタネータ１２に伝達される接続状態と、オルタネータプーリーの回転力がオルタネータ１２に伝達されない（遮断される）開放状態との切り換えを可能とする。このクラッチ機構１３は、周知の構成を用いることができるが、例えば、オルタネータプーリーにクラッチ機構１３が内蔵された公知のクラッチ内蔵プーリ（Clutch Integrated Pulley）としてもよい。
【００１７】
そして、オルタネータ１２は、バッテリ１４に接続されるとともに、ヒータ１９、ラジエータのファンモータ２０、ヘッドライト（図示しない）、ワイパー駆動部（図示しない）等の種々の負荷に接続されている。
【００１８】
ヒータ１９は、運転席、助手席及び後部座席のシートを温めるシートヒータや、フロントガラスやリヤガラスの曇りを除去するデフォッガ等からなる。
ヒータ１９及びファンモータ２０は、それぞれスイッチ２１，２２を介してオルタネータ１２及びバッテリ１４に接続されている。
【００１９】
また、エンジン１１のクランク軸はエアコンのコンプレッサ１６とベルトを介して接続されており、コンプレッサ１６に設けられた電磁クラッチ１７が動作すると、エンジン１１の動力がコンプレッサ１６に供給される。
そして、エアコンスイッチ１８がオンされたという信号（エアコンの起動信号）がＥＣＵ１０に与えられると、ＥＣＵ１０は、電磁クラッチ１７を接続する。すると、エンジン１１の動力がコンプレッサ１６に与えられて自動車のエアコンが作動する。
【００２０】
また、ＥＣＵ１０は、ヒータ１９のスイッチ２１、ファンモータ２０のスイッチ２２、クラッチ機構１３に接続されており、ヒータ１９、ファンモータ２０のオンオフを制御するとともに、クラッチ機構１３の接続及び開放を制御する。
【００２１】
次に、ＥＣＵ１０の処理について図２を参照して説明する。
ＥＣＵ１０は、図２に示すように、エンジン１１の運転中にエアコンスイッチ１８がオンされたという信号を受けると（Ｓ１で「ＹＥＳ」）、オルタネータ１２のクラッチ機構１３を開放するとともに（Ｓ２。即ちＥＣＵ１０及びクラッチ機構１３が本発明の「負荷解放手段」の一例となる）、コンプレッサ１６の電磁クラッチ１７を接続する動作させる（電磁クラッチ１７を接続する。Ｓ３）。
Ｓ２におけるオルタネータ１２のクラッチ機構１３の開放により、このオルタネータ１２に機械的にクランク軸が接続されて動力を供給しているエンジン１１の負荷が軽減される。
【００２２】
一方、Ｓ３におけるコンプレッサ１６の電磁クラッチ１７の動作により、コンプレッサ１６に機械的にクランク軸が接続されてなるエンジン１１の負荷が増加する。
このとき、通常であれば、エアコン始動時に急激に負荷が増加するため、エンジン１１の回転数の低下を避けるため、エンジンＥＣＵは、エンジン１１に信号を送信し、ガソリンの供給量を増加させて回転数を上げるように制御する。しかし、本実施形態の構成では、エアコンのコンプレッサ１６の作動によりエンジン１１の負荷が増加するものの、コンプレッサ１６と同様に機械的に接続されたオルタネータ１２のクラッチ機構１３を開放するため、その分、エンジン１１の負荷が減少する。そのため、コンプレッサ１６及びオルタネータ１２の双方を駆動する場合と比較してエンジン１１の回転数の低下が少ないため、エンジンＥＣＵによるエンジン１１の回転数を増加させる制御は行われない。
【００２３】
次に、Ｓ３にて電磁クラッチ１７を動作させてから所定時間経過すると（Ｓ４で「ＹＥＳ」）、ＥＣＵ１０は、オルタネータ１２のクラッチ機構１３を接続する（Ｓ５）。
ここで、この電磁クラッチ１７を動作させてから（エアコンを作動させてから）オルタネータ１２のクラッチ機構１３を接続する（オルタネータ１２を動作させる）までの「所定時間」は、エアコン作動時における高負荷の状態（又は負荷の変動が過渡的な状態）から、負荷が少なくなるまでの時間（又は負荷がほぼ一定になるまでの時間）となっている。この時間は、バッテリ１４から電力供給ができる時間（オルタネータ１２が開放されていてもバッテリ１４のみで各車両負荷へ電力を供給できる時間）であり、バッテリ１４の状態（バッテリ１４の充電量）、エアコンの容量や、エンジン１１の出力（排気量）等に応じて設定される。
そして、ＥＣＵ１０は、エアコンスイッチ１８がオフされたという信号を受けると（Ｓ６で「ＹＥＳ」）、コンプレッサ１６の電磁クラッチ１７の接続を遮断する（Ｓ７）。
【００２４】
実施形態１によれば、以下の効果を奏する。
上記実施形態では、自動車（車両）のエンジン１１（内燃機関）の運転中にエアコンスイッチ１８が オンされたという信号（エアコンの起動信号）をＥＣＵ１０が得たことを条件に、ＥＣＵ１０及びクラッチ機構１３（負荷開放手段）により、エンジン１１の負荷を軽減させる。
このように、負荷開放手段によりエンジン１１の負荷を軽減させることにより、エアコンの起動時にエンジン１１の出力を上げなくてもよいため、自動車のエアコン始動時における燃費の悪化を抑制することができる。
【００２５】
＜実施形態２＞
実施形態２について図３を参照して説明する。以下では、自動車のエアコンに関する部分の電気的構成は、実施形態１と同様であるため同一の構成については説明を省略する。
ＥＣＵ１０は、図３に示すように、エンジン１１の運転中にエアコンスイッチ１８がオンされたという信号を受けると（Ｓ１１で「ＹＥＳ」）、ヒータ１９やファンモータ２０のスイッチ２１，２２をオフするとともに（Ｓ１２。即ちＥＣＵ１０及びスイッチ２１，２２が本発明の「負荷解放手段」の一例となる）、コンプレッサ１６の電磁クラッチ１７を動作させる（接続する。Ｓ１３）。
【００２６】
コンプレッサ１６の電磁クラッチ１７の動作により、コンプレッサ１６に機械的にクランク軸が接続されてなるエンジン１１の負荷が増加するため、エンジン１１の回転数が低下し、エンジン１１に機械的に接続されているオルタネータ１２の発電量も低下する。
【００２７】
したがって、オルタネータ１２から負荷への電力の供給の確保や、バッテリ１４の低下を防止するためには、エンジン１１の回転数の上げてオルタネータ１２の発電量を増加させることが望ましいが、エンジン１１の回転数を上げると燃費が悪化するため望ましくない。一方、本実施形態の構成では、Ｓ１２にてヒータ１９やファンモータ２０がオフされており、負荷の使用電力量が減少するため、発電量確保のために行うエンジン１１の回転数の増加を行わないで済み、エアコン始動時における燃費の悪化を抑制できる。
【００２８】
次に、Ｓ１３にて電磁クラッチ１７を動作させてから所定時間経過すると（Ｓ１４で「ＹＥＳ」）、ＥＣＵ１０は、ヒータ１９やファンモータ２０のスイッチ２１，２２をオンする（Ｓ１５）。
ここで、電磁クラッチ１７を動作させてから（エアコンを作動させてから）ヒータ１９やファンモータ２０のスイッチ２１，２２をオンするまでの「所定時間」は、エアコン作動時における高負荷の状態（又は負荷の変動が過渡的な状態）から、負荷が少なくなるまでの時間（又は負荷がほぼ一定の負荷になるまでの時間）となっている。この時間は、ヒータの温度、車室内温度、エンジン水温、エアコンの容量や、エンジン１１の出力（排気量）等に応じて設定され、ファンモータ２０のオフ（遮断）は、エンジン水温が所定の温度まで上昇していない状態に限られ、例えば、エンジン水温センサからの信号によりエンジン水温が所定値以下に低下している範囲（時間）内で行うことができる。また、ヒータのオフ（遮断）は車室内温度とヒータ自体の温度が十分に高い場合に行われる。
そして、ＥＣＵ１０は、エアコンスイッチ１８がオフされたという信号を受けると（Ｓ１６で「ＹＥＳ」）、コンプレッサ１６の電磁クラッチ１７の接続を遮断する（Ｓ１７）。
【００２９】
実施形態２によれば、以下の効果を奏する。
（１）自動車に搭載されているヒータ１９（電熱ヒータ）をＥＣＵ１０及びスイッチ２１（負荷開放手段）により遮断するものである。このように短時間の遮断により自動車の使用時における影響が比較的少ないヒータ１９を遮断することにより、自動車における使用電力を低減させることができるため、エンジン１１の回転数の低下に伴ってオルタネータ１２の発電量が低下しても自動車の使用時における影響が比較的大きいヒータ１９以外の負荷（例えば、ヘッドライトやワイパー等）に必要な電力を確保することが可能になる。
よって、負荷の電力の供給を確保するために、エンジン１１出力を上げなくてもよいため、自動車のエアコン始動時における燃費の悪化を抑制することができる。
【００３０】
（２）ラジエターのファンモータ２０をＥＣＵ１０及びスイッチ２２（負荷開放手段）により遮断するものである。このように短時間の遮断により自動車の使用時における影響が比較的少ないラジエターのファンモータ２０を遮断することにより、自動車における使用電力を低減させることができるため、エンジン１１の回転数の低下に伴ってオルタネータ１２の発電量が低下しても自動車の使用時における影響が比較的大きいファンモータ２０以外の負荷に必要な電力を確保することが可能になる。
よって、負荷の電力の供給を確保するために、エンジン１１の出力を上げなくてもよいため、自動車のエアコン始動時における燃費の悪化を抑制することができる。
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような種々の態様も本発明の技術的範囲に含まれる。特に、各実施形態の構成要素のうち、最上位の発明の構成要素以外の構成要素は、付加的な要素なので適宜省略可能である。
（１）上記実施形態では、エンジン１１（内燃機関）の運転中にオルタネータ１２のクラッチを開放したり、ヒータ１９やファンモータ２０のスイッチ２１，２２をオフしたが、エンジン１１の始動時に自動的にエアコンが作動する（内燃機関の始動時にエアコンスイッチ１８がオンされている）場合には、エンジン１１の始動時にオルタネータ１２のクラッチを開放したり、ヒータ１９やファンモータ２０のスイッチ２１，２２をオフするようにしてもよい。
（２）実施形態２では、ヒータ１９及びファンモータ２０の双方のスイッチ２１，２２をオフしたが、いずれか一方をオフするものでもよい。また、ヒータ１９、ファンモータ２０以外の短時間であれば自動車の運転に影響の少ない負荷をオフすることにより負荷を減少させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３１】
１０…ＥＣＵ
１１…エンジン（内燃機関）
１２…オルタネータ（発電機）
１３…クラッチ機構（クラッチ）
１４…バッテリ
１６…エアコンのコンプレッサ
１７…電磁クラッチ
１８…エアコンスイッチ
１９…ヒータ
２０…ファンモータ
２１，２２…スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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