(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された自動停止条件が成立した場合にエンジンを停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動させる車両に搭載されて、前記エンジンの冷却水と熱交換して車室内の空調を行う空調装置の駆動を制御する空調制御装置であって、
前記自動停止条件が成立して前記エンジンが停止された後に、前記再始動条件が成立して前記エンジンが再始動されたときから所定の禁止時間の間、前記自動停止条件が成立しても前記エンジンを自動停止させることを禁止する禁止要求を前記車両側に出力する制御部を備え、前記禁止要求は、前記エンジンの冷却水が予め設定されている水温以下の場合出力される、車両用空調制御装置。
【請求項２】
前記制御部は、外気温度を検出する外気温度検出部を備えて、
前記外気温度検出部で検出される外気温度に応じて前記禁止時間の長さを調整する、請求項１に記載の車両用空調制御装置。
【請求項３】
前記禁止時間として、前記外気温度が低くなるほど長く設定される、請求項２に記載の車両用空調制御装置。
【請求項４】
燃費優先モードを備え、該燃費優先モードが出力された場合、前記禁止時間が短く設定される、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両用空調制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンを備える車両に搭載される空調装置の駆動を制御する車両用空調制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、燃費向上を目的として、予め設定された条件が成立したときにエンジンを自動停止し、また、再始動させるアイドリングストップ機能を備えた車両が普及している。エンジンが自動停止されると、エンジンの動力を利用して動作するウォータポンプも停止してエンジンの冷却水の循環も停止する。
【０００３】
このように、エンジンの冷却水の経路途中にヒータコアを配置して熱交換することにより空調を行う空調装置では、エンジンの冷却水が循環しなくなると、ヒータコアの温度が熱交換により急速に低下して、車室内の快適性が悪化する。
【０００４】
この不都合を解消するために、エンジンの停止中に冷却水の温度が低くなった場合、エンジンの再始動を要求することが行われている。例えば、特許文献１には、冷却水の温度の推移の予測値に基づいてエンジンの再始動条件を設定することが提案されている。特許文献２には、空調装置の目標吹き出し温度に基づいてエンジンを再始動させる冷却水の温度の閾値を設定することが提案されている。特許文献３には、エンジンの停止時間を空調装置の目標吹き出し温度とブロアファンの風量とに基づいて設定することが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１０１２５０号公報
【特許文献２】特許第４３２１５９４号公報
【特許文献３】特開２０１２−２１９６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような空調装置にあっては、エンジンが再始動することで冷却水の温度がエンジン停止前の温度に復帰したとしても、空調能力が復帰したと乗員が体感するまでにはさらに時間が掛かる。
【０００７】
このため、エンジンの冷却水の温度が復帰してから直ぐにエンジンの自動停止が繰り返し行われると、乗員は車室内の快適性が大きく損なわれていると感じてしまう、という問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、エンジンの自動停止と再始動が繰り返される場合でも快適性が損なわれることのないように空調装置を駆動させることのできる車両用空調制御装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する車両用空調制御装置の発明の一態様は、予め設定された自動停止条件が成立した場合にエンジンを停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動させる車両に搭載されて、前記エンジンの冷却水と熱交換して車室内の空調を行う空調装置の駆動を制御する空調制御装置であって、前記自動停止条件が成立して前記エンジンが停止された後に、前記再始動条件が成立して前記エンジンが再始動されたときから所定の禁止時間の間、前記自動停止条件が成立しても前記エンジンを自動停止させることを禁止する禁止要求を前記車両側に出力する制御部を備え、前記禁止要求は、前記エンジンの冷却水が予め設定されている水温以下の場合出力されるものである。
【発明の効果】
【００１０】
このように本発明の一態様によれば、エンジンの自動停止と再始動が繰り返される場合でも快適性が損なわれることのないように空調装置を駆動させることのできる車両用空調制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る車両用空調制御装置を示す図であり、その車両の概略全体構成を示す概念側面図である。
【図２】図２は、エンジン制御とエアコン制御との関係を説明する機能ブロック図である。
【図３】図３は、アイドリングストップの禁止時間の調整で使用するテーブルである。
【図４】図４は、アイドリングストップ機能におけるエンジン制御を説明するフローチャートである。
【図５】図５は、アイドリングストップ時におけるエアコン制御を説明するフローチャートである。
【図６】図６は、エンジンの自動停止と再始動におけるエンジンの冷却水の温度と乗員の体感評価との関係を説明するグラフである。
【図７】図７は、エンジンの自動停止と再始動が繰り返される際のエンジンの冷却水の温度と乗員の体感評価の関係を説明するグラフである。
【図８】図８は、本実施形態を適用した際における、エンジンの自動停止と再始動が繰り返される際のエンジンの冷却水の温度と乗員の体感評価との関係を説明するグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１〜図８は本発明の一実施形態に係る車両用空調制御装置を説明する図である。
【００１３】
図１において、車両１００は、内燃機関型のエンジン１１０を駆動力源として搭載して走行するようになっている。この車両１００は、エンジンＥＣＵ１２０が走行時などに充放電させるバッテリ１３０内の蓄電電力を利用して、外気温度センサ（外気温度検出部）１６０やエンジン回転数検出部１７０やエンジン水温センサ１８０などの各種センサ等の検出部を機能させて各種情報を収集するようになっている。
【００１４】
エンジン１１０は、エンジンＥＣＵ１２０が制御プログラムを実行することにより統括制御されるようになっている。エンジンＥＣＵ１２０は、外気温度センサ１６０やエンジン回転数検出部１７０やエンジン水温センサ１８０などから受け取る検出情報に基づいて制御プログラムに従う各種制御処理を実行するようになっている。
【００１５】
エンジンＥＣＵ１２０は、予めメモリ１２１内に格納する制御プログラムに従って各種検出情報に基づく制御処理を実行することにより、所定の条件成立時にエンジン１１０を一時停止させ、また、所定の条件成立時に一時停止していたエンジン１１０を再始動させる、所謂、アイドリングストップ機能を備えている。
【００１６】
ここで、エンジンＥＣＵ１２０は、アイドリングストップ禁止要求を受けることなく、例えば、車両１００が所定時間を越えて走行した後に停止し（ブレーキペダルの踏み込みが維持され）、エンジン１１０の冷却水が所定温度以上あって、バッテリ１３０内のＳＯＣ（蓄電残量）が所定以上あることなどのアイドリングストップ実行条件を満たす場合に、エンジン１１０を容易に再始動可能な状態で停止させるようになっている。また、このエンジンＥＣＵ１２０は、例えば、ブレーキペダルの踏込解除、アクセルペダルの踏込、バッテリ１３０内のＳＯＣの低下等による再始動要求等のエンジン再始動条件を受け付けたときに、その条件を満たす場合に、エンジン１１０を再始動させるようになっている。
【００１７】
また、車両１００は、車室１０１内の暖房等の空調を行う空調装置１０を搭載している。空調装置１０は、暖房・送風・空調を行うＨＶＡＣ（Heating,Ventilating,and Air Conditioning）システムとして構築されている。
【００１８】
空調装置１０は、エアコンＥＣＵ２０が制御プログラムを実行することにより統括制御されるようになっている。エアコンＥＣＵ２０は、外気温度センサ１６０やエンジン水温センサ１８０などから受け取る検出情報に基づいて制御プログラムに従う各種制御処理を実行するようになっている。
【００１９】
この空調装置１０は、ブロアファン１１が外気を強制的に引き込んで車室１０１内に吹き出すことにより暖房等して快適性を向上させるようになっている。また、空調装置１０は、ブロアファン１１が外気を引き込んで車室１０１内に吹き出させる空調空気の流路途中に、エンジン１１０の冷却水を循環させ、温風を作るヒータコア１２や、冷媒の気化による冷却を行うエバポレータ１３を設置して、空調空気と熱交換させることにより、車室１０１内の冷暖房や除湿等を行うようになっている。
【００２０】
エアコンＥＣＵ２０は、予めメモリ２１内に格納する制御プログラムに従って各種検出情報に基づく制御処理を実行することにより、ブロアファン１１やエバポレータ１３などの駆動を制御して、車室１０１内の冷暖房や除湿等の空調を行うことにより快適性を向上させるようになっている。
【００２１】
また、エアコンＥＣＵ２０は、図２に示すように、外気温度センサ１６０やエンジン水温センサ１８０などから各種検出情報を受け取るとともに、エンジンＥＣＵ１２０との間でも各種情報をやり取りするようになっている。エアコンＥＣＵ２０は、外気温度センサ１６０やエンジン水温センサ１８０などからの各種検出情報に基づく制御処理を実行する。例えば、エアコンＥＣＵ２０は、エンジン１１０の冷却水が車室１０１内を暖房するのには不十分な予め設定されている水温以下の場合、エンジンＥＣＵ１２０にエンジン再始動要求信号やアイドリングストップ禁止要求信号を送る（出力する）ようになっている。これにより、エンジン１１０の冷却水が車室１０１を暖房するのに十分な温度以上になるようにエンジン１１０を稼動させることができる。
【００２２】
さらに、エアコンＥＣＵ２０は、アイドリングストップ実行信号の後にエンジン再始動信号をエンジンＥＣＵ１２０から受け取った場合、そのエンジン再始動信号を受け取ってから、予めメモリ２１内に格納する禁止時間テーブルに応じた時間が経過しない限り、エンジン１１０のアイドリングストップの実行を禁止する要求信号をエンジンＥＣＵ１２０に送るようになっている。すなわち、エアコンＥＣＵ２０は、制御部としても機能する。
【００２３】
メモリ２１内の禁止時間テーブルとしては、図３に示すように、例えば、外気温度Ｔ１〜Ｔ５に応じた禁止時間Ｓ１〜Ｓ５がメモリ２１内に予め設定されている。この禁止時間テーブルは、外気温度Ｔが低くなるほど長い禁止時間Ｓが設定されており、外気温度Ｔ１〜Ｔ５（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４＜Ｔ５）が禁止時間Ｓ１〜Ｓ５（Ｓ１＞Ｓ２＞Ｓ３＞Ｓ４＞Ｓ５）にそれぞれ対応している。
【００２４】
エアコンＥＣＵ２０は、外気温度センサ１６０が検出する外気温度Ｔ（検出情報）に対応する禁止時間Ｓとして、メモリ２１内の禁止時間テーブルに基づいて補完する演算処理を行って調整（算出）し、その算出した禁止時間中のアイドリングストップの実行を禁止する要求信号をエンジンＥＣＵ１２０に送るようになっている。なお、禁止時間テーブルは、外気温度Ｔ１〜Ｔ５に応じた禁止時間Ｓ１〜Ｓ５を実験等により予め決定してメモリ２１内に設定しておくなどすればよい。また、メモリ２１内の禁止時間テーブルをマップとして利用するだけでなく、各種パラメータに応じて禁止時間Ｓを決定するマップを準備していてもよい。
【００２５】
このとき、エアコンＥＣＵ２０は、エンジン１１０のアイドリングストップの実行を禁止する要求信号として、例えば、算出した禁止時間Ｓを添付してエンジンＥＣＵ１２０に送付するようになっている。あるいは、エアコンＥＣＵ２０は、エンジン１１０の再始動から再度アイドリングストップの実行までに設定時間が経過していることがアイドリングストップ実行条件に含まれる場合、禁止時間が経過するまでその設定時間をリセットする信号を繰り返し送付するようにしてもよい。これにより、アイドリングストップ禁止の実行性が確保される。
【００２６】
具体的に、エンジンＥＣＵ１２０は、図４のフローチャートに示すように、アイドリングストップを行う制御処理を実行する。
【００２７】
まず、エンジンＥＣＵ１２０は、イグニッションＯＮ（エンジン１１０始動）の後に、アイドリングストップ実行条件やエンジン再始動条件などに使用する車両１００の各種情報として外気温度センサ１６０などの検出情報を取得して（ステップＳ１１）、アイドリングストップ実行条件が成立しているか否か確認する（ステップＳ１２）。
【００２８】
ステップＳ１２において、エンジンＥＣＵ１２０は、アイドリングストップ実行条件が成立していないことを確認した場合、この制御処理を終了した後にステップＳ１１に戻って同様の処理を繰り返す。
【００２９】
また、ステップＳ１２において、エンジンＥＣＵ１２０は、アイドリングストップ実行条件が成立していることを確認した場合、エンジン１１０への燃料噴射を遮断するなどして容易に再始動可能な状態で自動停止させる（ステップＳ１３）。
【００３０】
次いで、ステップＳ１３においてエンジン１１０を自動停止させた後、エンジンＥＣＵ１２０は、エンジン１１０の再始動条件が成立しているか否かを繰り返し確認し（ステップＳ１４）、再始動条件が成立していることを確認したときに、燃料噴射を再開するなどしてエンジン１１０を再始動させる（ステップＳ１５）。
【００３１】
このとき、エンジンＥＣＵ１２０によるアイドリングストップの制御処理の実行中に、エアコンＥＣＵ２０は、図５のフローチャートに示すように、アイドリングストップ禁止の制御処理を並行して実行する。
【００３２】
まず、エアコンＥＣＵ２０は、イグニッションＯＮの後に、エンジン水温センサ１８０の検出情報を取得し（ステップＳ２１）、この後に、エンジンＥＣＵ１２０からアイドリングストップ実行信号を受け取ったか否か確認し（ステップＳ２２）、その実行信号を受け取っておらず、エンジン１１０が自動停止していないことを確認した場合には、ステップＳ２７に進んでエンジン１１０の起動中における制御処理を実行する。
【００３３】
ステップＳ２２において、エアコンＥＣＵ２０は、アイドリングストップ実行信号を受け取っていて、エンジン１１０が自動停止していることを確認した場合には、外気温度センサ１６０の検出情報を取得して（ステップＳ２３）、外気温度センサ１６０が検出する外気温度Ｔに応じた禁止時間Ｓをメモリ２１内の禁止時間テーブルに基づいて算出（調整）して、メモリ２１内に禁止時間Ｓとして書き換えて設定保持しておく（ステップＳ２４）。ここで、メモリ２１内には、エンジン１１０の再始動から再度アイドリングストップを実行するまでに必要な経過時間を、書き換えられる前の禁止時間Ｓとして設定しておけばよい。
【００３４】
次いで、エアコンＥＣＵ２０は、エンジン水温センサ１８０の検出情報であるエンジン１１０の冷却水の水温がエンジン１１０の再始動が必要な設定温度未満であるか否かを確認する（ステップＳ２５）。
【００３５】
ステップＳ２５において、エアコンＥＣＵ２０は、冷却水温がエンジン１１０の再始動が必要な設定温度未満でないことを確認した場合、ステップＳ２２に戻って同様の処理を繰り返す。
【００３６】
また、ステップＳ２５において、エアコンＥＣＵ２０は、冷却水温がエンジン１１０の再始動が必要な設定温度未満であることを確認した場合、エンジンＥＣＵ１２０にエンジン再始動要求信号を送付してエンジン１１０を再始動させることにより、車室１０１を暖房するのに十分な温度以上に冷却水を昇温させる（ステップＳ２６）。
【００３７】
ところで、空調装置１０は、車室１０１内の暖房中にアイドリングストップが実行されてエンジン１１０が自動停止されても、ブロアファン１１の稼動を維持してヒータコア１２との間の熱交換は継続する。このことから、図６のグラフに実線で示すように、循環が停止しているエンジン１１０の冷却水の水温（ヒータコア１２の温度）は、アイドリングストップ（図中にはＩＳと図示）開始後から徐々に低下して平衡状態となる。この後に、この冷却水の水温は、アイドリングストップが終了してエンジン１１０が再始動されることにより上昇して、ヒータコア１２も十分に暖房可能な温度に復帰する。
【００３８】
このアイドリングストップの実行によるヒータコア１２の温度低下に伴って、車両１００の乗員が体感する快適性に関する評価（以下、単に体感評価ともいう）は、図６のグラフに破線で示すように、エンジン１１０の自動停止（ヒータコア１２の温度低下）と共に降下し、エンジン１１０の再始動（ヒータコア１２の温度上昇）と共に上昇する。
【００３９】
このとき、車両１００の乗員の体感評価は、車室１０１内の温度や車室１０１内に吹き出す空調風の温度に左右されることから、ヒータコア１２の温度が上昇したとしても直ちに復帰することはなく、ヒータコア１２の暖房能力よりも遅れて復帰することになる。
【００４０】
このことから、アイドリングストップが繰り返し実行されて、エンジン１１０の自動停止と再始動が繰り返されると、図７のグラフに実線で示すように、エンジン１１０の冷却水の水温（ヒータコア１２の温度）が上昇して暖房性能は復帰するが、図７のグラフに破線で示すように、車両１００の乗員の体感評価が復帰する前に、エンジン１１０が自動停止されると、車両１００の乗員が体感する不快感が増大して体感評価が悪化していく場合がある。
【００４１】
そこで、本実施形態のエアコンＥＣＵ２０は、図５のフローチャートに示すように、ステップＳ２２でエンジン１１０が稼働中であることを確認した後に、あるいは、ステップＳ２６の再始動要求によりエンジン１１０が再始動された後に、備えるカウンタタイマ機能をリセットして、エンジン１１０が稼動して冷却水の加温が再開されてからの経過時間を計時する（ステップＳ２７）。
【００４２】
この後に、エアコンＥＣＵ２０は、停止状態のエンジン１１０を始動してからの計時時間が、ステップＳ２４においてメモリ２１内に設定した禁止時間Ｓを経過したか否か確認する（ステップＳ２８）。
【００４３】
ステップＳ２８において、エアコンＥＣＵ２０は、エンジン１１０の始動からの計時時間が設定禁止時間Ｓを経過したことを確認した場合、エンジンＥＣＵ１２０にアイドリングストップ禁止信号を送ることなく、エンジン１１０の自動停止を許可する状態を維持した後に（ステップＳ２９）、この制御処理を終了して、ステップＳ２１に戻って同様の処理を繰り返す。
【００４４】
また、ステップＳ２８において、エアコンＥＣＵ２０は、エンジン１１０の始動からの計時時間が設定禁止時間Ｓを経過したことを確認していない場合、エンジンＥＣＵ１２０にアイドリングストップ禁止信号を送って、エンジン１１０の自動停止を禁止する状態を維持した後に（ステップＳ３０）、ステップＳ２８に戻って、同様の処理を繰り返す。
【００４５】
したがって、空調装置１０は、図８のグラフに実線で示すように、エンジン１１０が自動停止されてヒータコア１２の温度が低下した場合でも、エンジン１１０の再始動から外気温度Ｔに応じた禁止時間Ｓが経過するまで、再度のアイドリングストップの実行が禁止される。このことから、図８のグラフに破線で示すように、車両１００の乗員の体感評価が復帰するまでアイドリングストップが実行されることはなく、不快感が積み重なって体感評価が悪化してしまうことを回避することができる。
【００４６】
このように、本実施形態のエアコンＥＣＵ２０においては、アイドリングストップが終了してエンジン１１０が再始動した後に、メモリ２１内の禁止時間テーブルを用いて外気温度Ｔが低いほど長く調整する禁止時間Ｓが経過するまでエンジン１１０の自動停止を禁止する。
【００４７】
このため、エンジン１１０の自動停止と再始動が繰り返される場合でも、車両１００の乗員の体感評価を確実に復帰させることができ、快適性が損なわれることなく空調装置１０を稼動させることができる。
【００４８】
また、メモリ２１内の禁止時間テーブルは、外気温度Ｔ１〜Ｔ５に応じた禁止時間Ｓ１〜Ｓ５を実験等により最適値を設定するので、無駄な燃費悪化を防ぎながら、空調に対する乗員の体感評価が低下してしまうことを防止することができる。
【００４９】
本実施形態の他の態様として、本実施形態における禁止時間Ｓは、外気温度Ｔだけでなく、空調装置１０が使用する目標吹き出し温度、乗員による空調設定温度、ブロアファン風量の何れか１つ以上を考慮して設定しても良い。また、空調の内気循環モードあるいは外気導入モードに応じて使用する禁止時間テーブルを切り替えるようにしても良く、さらに、燃費優先モードを準備して、禁止時間Ｓを短めに設定するようにしても良い。
【００５０】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 空調装置
１１ ブロアファン
１２ ヒータコア
１３ エバポレータ
２０ エアコンＥＣＵ（制御部、空調制御装置）
２１ メモリ
１００ 車両
１０１ 車室
１１０ エンジン
１２０ エンジンＥＣＵ
１２１ メモリ
１３０ バッテリ
１６０ 外気温度センサ（外気温度検出部）
１７０ エンジン回転数検出部
１８０ エンジン水温センサ
【図１】
0006528534.tif 000002
【図２】
0006528534.tif 000003
【図３】
0006528534.tif 000004
【図４】
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【図５】
0006528534.tif 000006
【図６】
0006528534.tif 000007
【図７】
0006528534.tif 000008
【図８】
0006528534.tif 000009