(57)【要約】【課題】本発明は、内燃機関での燃料消費を抑制しつつ、確実に車室内を暖房することのできる車両用空調装置を提供する。【解決手段】運転者によってプレ空調が設定されており、現在時刻ｔが事前暖房確認を行う時刻となると（S10-S14）、エンジン出力Ｐe1を設定する(S16)。そして、エンジン要求出力Ｐe2を設定する(S18)。次に設定時間ゲインＧtを小さく設定する(S20)。また、並行して基本設定時間ｔp1を設定する(S22)。そして、基本設定時間Ｔpに設定時間ゲインＧtを乗算して、事前運転時間ｔp2を算出する(S24)。事前運転時間ｔp2をプレ空調開始時間ｔpacから減算して、エンジン事前始動時間ｔpeを算出し(S26)、現在時刻ｔがエンジン事前始動時間ｔpeとなると、エンジン１１を始動する(S28,S30)。そして、更に現在時刻ｔがプレ空調開始時間ｔpacとなると、プレ空調を開始する(S32,S34)。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される内燃機関の冷却媒体を熱源に車室内の暖房を行う暖房手段を備え、設定された時刻に前記車室内の空調を開始するプレ空調と、前記プレ空調の開始前に前記内燃機関を始動させ、前記内燃機関の暖機を行う事前暖房運転とを有する車両用空調装置において、
前記内燃機関の前記冷却媒体の温度を検出する冷却媒体温度検出手段と、
前記冷却媒体の温度に基づいて、前記事前暖房運転開始時の前記内燃機関の要求出力を可変させる要求出力可変手段と、を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記要求出力可変手段は、
前記事前暖房運転開始時の前記冷却媒体の温度が高くなるにつれて、前記事前暖房運転開始時の前記要求出力を低くなるように可変することを特徴とする、請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
外気温度を検出する外気温検出手段と、
前記外気温度が低くなるにつれて、前記事前暖房運転の開始時刻を早めるように補正する事前運転期間算出手段と、を備えることを特徴とする、請求項１或いは２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記車両は、更に電動機と、前記内燃機関に駆動されて発電する発電機と、前記発電機にて発電した電力を蓄電し、更に蓄電した電力を前記電動機に供給する二次電池と、を具備し、前記内燃機関及び前記電動機のうち少なくともいずれか一方により駆動されるハイブリッド車両であって、
前記二次電池の残量を検出する残量検出手段を備え、
前記要求出力可変手段は、前記冷却媒体の温度と、前記二次電池の残量とに基づいて、前記事前暖房運転開始時の前記要求出力を可変することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記要求出力可変手段は、
前記事前暖房運転開始時の前記二次電池の残量が少なくなるにつれ、前記事前暖房運転開始時の前記要求出力を高くすることを特徴とする、請求項４に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に係り、詳しくは、運転者の乗車前に事前に暖房装置を作動させるプレ空調制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両には、車室内を運転者が快適な温度とするために冷房或いは暖房を行う空調装置が備えられている。このような空調装置では、例えば、外気温が高い場合や低い場合には、運転者が乗車前には空調装置が作動していないため、車室内の温度が外気温と同等の温度となっており、運転者が快適に車両に乗車することができないことがある。そこで、運転者が予め空調装置の作動開始時間を設定し、運転者の乗車前に事前に空調装置が作動するようにし、運転者が乗車時に車室内を快適な温度とする空調装置が開発されている。
【０００３】
しかしながら、空調装置の暖房の熱源として、車両に搭載された内燃機関の冷却水の熱を利用する空調装置では、運転者が予め設定した空調装置の作動開始時間となり空調装置を作動させ、内燃機関を始動させても、内燃機関が冷機状態で内燃機関の冷却水が冷えた状態であると、内燃機関の冷却水の熱で車室内へ導入する空気を暖めることができず車室内へ温風を吹き出させることができない。よって、運転者が乗車時に車室内が暖房されていないことがある。
【０００４】
そこで、特許文献１のように、外気温度と内燃機関の冷却水温度に基づいて、内燃機関の冷却水温度を十分に上昇させることのできる内燃機関の始動時間を算出し、空調装置の作動開始時間に対して算出された時間だけ早く内燃機関を始動させることで、空調装置の作動開始時間前に内燃機関の暖機を終了させ、確実に車室内の暖房を行うようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平５-３２０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の空調装置では、外気温度と内燃機関の冷却水温度に基づいて、内燃機関の始動時間を決定しており、例えば、外気温度と冷却水温度が共に低い場合には、内燃機関の始動時間が早くなる。
しかしながら、内燃機関の始動時間が早くなると、内燃機関で消費される燃料量が増加することとなり好ましいことではない。
【０００７】
本発明は、この様な問題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、内燃機関での燃料消費を抑制しつつ、確実に車室内を暖房することのできる車両用空調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１の車両用空調装置では、車両に搭載される内燃機関の冷却媒体を熱源に車室内の暖房を行う暖房手段を備え、設定された時刻に前記車室内の空調を開始するプレ空調と、前記プレ空調の開始前に前記内燃機関を始動させ、前記内燃機関の暖機を行う事前暖房運転とを有する車両用空調装置において、前記内燃機関の前記冷却媒体の温度を検出する冷却媒体温度検出手段と、前記冷却媒体の温度に基づいて、前記事前暖房運転開始時の前記内燃機関の要求出力を可変させる要求出力可変手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２の車両用空調装置では、請求項１において、前記要求出力可変手段は、
前記事前暖房運転開始時の前記冷却媒体の温度が高くなるにつれて、前記事前暖房運転開始時の前記要求出力を低くなるように可変することを特徴とする。
また、請求項３の車両用空調装置では、請求項１或いは２において、外気温度を検出する外気温検出手段と、前記外気温度が低くなるにつれて、前記事前暖房運転の開始時刻を早めるように補正する事前運転期間算出手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４の車両用空調装置では、請求項１〜３のいずれか１項において、前記車両は、更に電動機と、前記内燃機関に駆動されて発電する発電機と、前記発電機にて発電した電力を蓄電し、更に蓄電した電力を前記電動機に供給する二次電池と、を具備し、前記内燃機関及び前記電動機のうち少なくともいずれか一方により駆動されるハイブリッド車両であって、前記二次電池の残量を検出する残量検出手段を備え、前記要求出力可変手段は、前記冷却媒体の温度と、前記二次電池の残量とに基づいて、前記事前暖房運転開始時の前記要求出力を可変することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５の車両用空調装置では、請求項４において、前記要求出力可変手段は、前記事前暖房運転開始時の前記二次電池の残量が少なくなるにつれ、前記事前暖房運転開始時の前記要求出力を高くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、車室内を運転者の乗車前に空調するプレ空調の開始前に、内燃機関を始動させ内燃機関の暖機を行う事前暖房運転開始時の内燃機関の要求出力を内燃機関の冷却媒体の温度に基づいて可変させている。
このように、車室内の暖房の熱源として用いられる内燃機関の冷却媒体の温度に基づいて、事前暖房運転開始時の要求出力を可変させることで、例えば、内燃機関の冷却媒体の温度が低いような場合には、内燃機関の要求出力を高くして内燃機関での発熱量を増加させることで早期に内燃機関の冷却媒体の温度を上昇させることが可能となる。
【００１３】
したがって、早期に内燃機関の冷却媒体の温度を上昇させることが可能となるので、内燃機関の始動時間を遅くすることができる。
また、請求項２の発明によれば、内燃機関の冷却媒体の温度が高くなるにつれて、事前暖房運転開始時の内燃機関の要求出力を低くなるようにしている。
したがって、内燃機関の冷却媒体の温度が低い場合には、事前暖房運転での内燃機関の要求出力を高くして、内燃機関での発熱量を増加させることで、早期に冷却媒体の温度を上昇させることができ、事前暖房運転の開始時間、即ち内燃機関の始動時間を遅くすることができる。即ち、事前暖房運転の稼働期間を短縮することができる。また、内燃機関の冷却媒体の温度が高い場合には、例えば事前暖房運転の開始時間、即ち内燃機関の始動時間が冷却媒体の温度によらず一定である場合に、事前暖房運転での内燃機関の要求出力を低くすることで、内燃機関での燃料消費を抑制することができる。
【００１４】
また、請求項３の発明によれば、外気温度に基づいて、事前暖房運転の開始時刻を補正している。
したがって、例えば、外気の温度が低くいような場合には、事前暖房運転の開始時刻を早めるように補正して、事前暖房運転の稼働期間を長くすることで、プレ空調の開始前に内燃機関の暖機を終わらせることができるので、プレ空調開始時から確実に車室内を暖房することができる。また、例えば、外気の温度が高いような場合には、外気の温度が低い場合と比べ事前暖房運転の開始時刻を遅くし、事前暖房運転の稼働期間を短くすることで、内燃機関の運転時間を短くして内燃機関での燃料消費を更に抑制することができる。
【００１５】
また、請求項４の発明によれば、車両は、発電機にて発電した電力を蓄電し、更に蓄電した電力を電動機に供給する二次電池とを具備し、内燃機関及び電動機のうち少なくともいずれか一方により駆動されるハイブリッド車両であって、冷却媒体の温度と、二次電池の残量とに基づいて、事前暖房運転開始時の内燃機関の要求出力を可変させている。
このように、事前暖房運転での内燃機関の要求出力を、冷却媒体の温度に加えて、二次電池の残量に基づいて可変とすることで、例えば、ハイブリッド車両で二次電池の残量が多い場合には、内燃機関の要求出力を低くし、発電機での発電量を少なくすることが可能となる。また、二次電池の残量が少ない場合には、内燃機関の要求出力を高くし、発電機での発電量を多くすることが可能となる。
【００１６】
したがって、二次電池の残量が多い場合には、内燃機関の要求出力を低くすることで発電量を少なくし二次電池への過充電を防止することができる。また、二次電池の残量が少ない場合には、内燃機関の要求出力を高くすることで、早期に内燃機関の冷却媒体の温度を上昇させることができるので、事前暖房運転の開始時間、即ち内燃機関の始動時間を遅くすることができる。
【００１７】
よって、二次電池を保護しつつ、内燃機関での燃料消費を抑制することができる。
また、請求項５の発明によれば、事前暖房運転開始時の二次電池の残量が少なくなるにつれ、事前暖房運転開始時の内燃機関の要求出力を高くしている。
したがって、二次電池の残量が多い場合には、内燃機関の要求出力を低くすることで発電量を少なくし二次電池の過充電を防止することができる。また、二次電池の残量が少ない場合には、内燃機関の要求出力を高くすることで、発電機での発電量を増加させ二次電池への充電を促進しつつ、内燃機関の冷却媒体の温度を早期に上昇させることができるので、事前暖房運転の開始時間、即ち内燃機関の始動時間を遅くすることができる。
【００１８】
よって、二次電池の残量が多い場合には過充電を抑制し二次電池を保護し、二次電池の残量が少ない場合には、発電量を増加させ充電を促進しつつ内燃機関の始動時間を遅くして内燃機関での燃料消費を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施例に係る車両用空調装置を適用した車両の概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施例に係るプレ空調制御での冷却水温度の変化を時系列で示す図である。
【図３】本発明の第１実施例に係るＥＮＧ−ＥＣＵが実行するプレ空調制御の制御フローチャートである。
【図４】本発明の第１実施例に係る冷却水温度とエンジン出力との関係を示す図である。
【図５】本発明の第１実施例に係る外気温度と基本設定時間との関係を示す図である。
【図６】本発明の第１実施例に係るエンジン要求出力と設定時間ゲインとの関係を示す図である。
【図７】本発明の第２実施例に係る車両用空調装置を適用した車両の概略構成図である。
【図８】本発明の第２実施例に係るＨＥＶ−ＥＣＵが実行するプレ空調制御の制御フローチャートである。
【図９】本発明の第２実施例に係るＳＯＣとエンジン出力ゲインとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
［第１実施例］
まずは、本発明の第１実施例に係る車両用空調装置を適用した車両の構成を説明する。
図１は、本発明の第１実施例に係る車両用空調装置を適用した車両の概略構成図である。なお、図中の破線は、エンジン１１からエアコン（以下、Ａ／Ｃという）１５への熱量の供給を示す。また、図２は、本発明の第１実施例に係るプレ空調制御での冷却水温度の変化を時系列で示す図である。以下、車両用空調装置の構成を説明する。
【００２１】
図１に示すように、本発明の第１実施例に係る車両用空調装置が用いられる車両１０は、当該車両１０の走行装置として、図示しない燃料タンクより燃料配管を介して燃料が供給されるエンジン（内燃機関）１１を備え、エンジン１１の出力をトランスミッション１３にて減速し、駆動軸１７を介して駆動輪１６を駆動して走行する自動車である。また、車両１０には、車外の気温である外気温度を検出する外気温センサ（外気温検出手段）１４と、車室内の冷房或いは暖房の機能を有するＡ／Ｃ（暖房手段）１５と、車両の総合的な制御を行うための制御装置である電子コントロールユニット（以下、ＥＮＧ−ＥＣＵという）（要求出力可変手段、事前運転期間算出手段）２４とが備えられている。
【００２２】
エンジン１１は、運転者の図示しないアクセルペダルの操作量に応じて動力を発生するものである。当該エンジン１１で発生した動力は、クラッチ１３ａを内蔵したトランスミッション１３を介して駆動輪１６を駆動する駆動軸１７に伝達される。そして、エンジン１１には、エンジン１１を冷却する冷却水（冷却媒体）の温度である冷却水温度を検出する水温センサ（冷却媒体温度検出手段）１２が備えられている。
【００２３】
Ａ／Ｃ１５は、運転者が設定する温度となるように車室内を冷房或いは暖房するものである。そして、Ａ／Ｃ１５の暖房には、エンジン１１の冷却水の熱量が用いられる。詳しくは、エンジン１１の冷却水の通路であるヒータ配管を、Ａ／Ｃ１５の車室内に導入する空気と熱交換が可能なように、車室内に導入する空気の通路内に設け、当該ヒータ配管にエンジン１１にて暖められた冷却水を流し、当該冷却水にて車室内に導入する空気を暖めて車室内を暖房する。
【００２４】
ＥＮＧ−ＥＣＵ２４は、車両１０の総合的な制御、及びエンジン１１の制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びタイマ等を含んで構成される。
ＥＮＧ−ＥＣＵ２４の入力側には、上記水温センサ１２と、外気温センサ１４とＡ／Ｃ１５とが接続されており、これらの機器からの検出情報が入力される。
【００２５】
一方、ＥＮＧ−ＥＣＵ２４の出力側には、上記エンジン１１及びＡ／Ｃ１５が接続されている。
そして、ＥＮＧ−ＥＣＵ２４では、Ａ／Ｃ１５のプレ空調制御が行われる。詳しくは、運転者がＡ／Ｃ１５の図示しない操作部を操作して、予めプレ空調を開始するプレ空調開始時間ｔpacを設定する。そして、当該プレ空調開始時間ｔpacとなると、Ａ／Ｃ１５を作動させ、車室内の冷房或いは暖房を作動させ車室内の空調を行う。また、図２に示すように、プレ空調の暖房時には、プレ空調の開始時に冷却水温度Ｔengを予め上昇させ暖房が開始されるように事前暖房運転が行われる。なお、事前暖房運転は、水温センサ１２及び外気温センサ１４の検出結果に基づいて、事前暖房運転を行う時間である事前運転時間ｔp2を算出し、当該事前運転時間ｔp2とプレ空調開始時間ｔpacとに基づいてエンジン１１の運転を開始させるエンジン事前始動時間ｔpeを算出する。
【００２６】
以下、このように構成された本発明に係るＥＮＧ−ＥＣＵ２４のプレ空調制御について説明する。
図３は、本発明の第１実施例に係るＥＮＧ−ＥＣＵ２４が実行するプレ空調制御の制御フローチャートである。詳しくは、プレ空調制御時に車室内の暖房を行う場合の制御フローチャートである。
【００２７】
図４は、本発明の第１実施例に係る冷却水温度Ｔengとエンジン出力Ｐe1との関係を示す図である。そして、図４は、冷却水温度Ｔengに基づいてエンジン出力Ｐe1を設定する為に用いられる。なお、図４中の横軸は、冷却水温度Ｔeng、縦軸は、エンジン出力Ｐe1である。また、図４中の上限出力Ｐeuは、エンジン１１での発熱量が多く、且つエンジン１１の燃料消費の少ない出力に設定され、下限出力Ｐelは、エンジン１１のアイドル状態に設定される。そして、図４に示すように、エンジン出力Ｐe1は、冷却水温度Ｔengが低い時には、エンジン１１の出力を高くなるように、冷却水温度Ｔengが高い時には、エンジン１１の出力が低くなるように設定されている。
【００２８】
図５は、本発明の第１実施例に係る外気温度Ｔoと基本設定時間ｔp1との関係を示す図である。そして、図５は、外気温度Ｔoに基づいて基本設定時間ｔp1を設定する為に用いられる。なお、図５中の横軸は、外気温センサ１４にて検出される外気温度Ｔoであり、縦軸は、外気温度Ｔoに基づいて設定される事前暖房運転の基準となる時間である基本設定時間ｔp1である。そして、図５に示すように、基本設定時間ｔp1は、外気温度Ｔoが低い時に長くなるように、外気温度Ｔoが高い時に短くなるように設定されている。即ち、事前暖房運転は、外気温度Ｔoが低いと長い時間行われる。
【００２９】
図６は、本発明の第１実施例に係るエンジン要求出力Ｐe2と設定時間ゲインＧtとの関係を示す図である。そして、図６は、エンジン要求出力Ｐe2に基づいて設定時間ゲインＧtを設定する為に用いられる。なお、図６中の横軸は、事前暖房運転時のエンジン１１の出力であるエンジン要求出力（本発明の要求出力に該当）Ｐe2であり、縦軸は、エンジン要求出力Ｐe2によって、基本設定時間ｔp1を補正して事前暖房運転の時間である事前運転時間ｔp2の算出に用いる設定時間ゲインＧtである。そして、設定時間ゲインＧtは、エンジン要求出力Ｐe2が低い時には、大きくなるように、エンジン要求出力Ｐe2が高い時には、小さくなるように設定されている。
【００３０】
図３に示すように、ステップＳ１０では、プレ空調開始時間ｔpacが設定されているか、否かを判別する。詳しくは、運転者が運転者の乗車前に事前に空調を作動させ車室内の空調を行うプレ空調を設定したか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）でプレ空調開始時間ｔpacが設定され、プレ空調が設定されていれば、ステップＳ１２に進む。また、判別結果が否（Ｎｏ）でプレ空調開始時間ｔpacが設定されておらず、プレ空調が設定されていなければ、本ルーチンを抜ける。
【００３１】
ステップＳ１２では、事前暖房確認時間ｔconを所定時間ｔ1と設定する。詳しくは、事前暖房運転の開始時間であるエンジン事前始動時間ｔpe及び事前暖房運転でのエンジン１１のエンジン要求出力Ｐe2の設定を行う事前暖房運転確認を開始する時間を設定する。ここでは、事前暖房確認時間ｔconを所定時間ｔ1として、エンジン事前始動時間ｔpeとエンジン要求出力Ｐe2は、プレ空調開始時間の所定時間ｔ1前に設定される。なお、所定時間ｔ1は、図５の外気温度Ｔoに基づいて設定される基本設定時間ｔp1よりも大きく設定される。即ち、事前暖房確認は、外気温度Ｔoが低く、事前暖房運転の開始時間が基本設定時間ｔp1となっても、それ以前に事前暖房確認が行われるように開始時間が設定されている。そして、ステップＳ１４に進む。
【００３２】
ステップＳ１４では、現在時刻ｔがプレ空調開始時間ｔpacから事前暖房確認時間ｔconを減算した時刻となったか、否かを判別する。詳しくは、現在時刻ｔがプレ空調開始時間ｔpacの事前暖房確認時間ｔcon前となったか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で現在時間ｔがプレ空調開始時間ｔpacの事前暖房確認時間ｔcon前となっていれば、ステップＳ１６及びステップＳ１６と並行して実行されるステップＳ２２に進む。また、判別結果が否（Ｎｏ）で現在時間ｔがプレ空調開始時間ｔpacの事前暖房確認時間ｔcon前となっていなければ、本ステップＳ１４を再度実行する。
【００３３】
ステップＳ１６では、エンジン出力Ｐe1を設定する。詳しくは、図４と水温センサ１２にて検出されるエンジン１１の冷却水温度Ｔengとに基づいて、エンジン出力Ｐe1を設定する。そして、ステップＳ１８に進む。
ステップＳ１８では、エンジン要求出力Ｐe2を設定する。ここでは、ステップＳ１６で設定したエンジン出力Ｐe1をエンジン要求出力Ｐe2とする。そして、ステップＳ２０に進む。
【００３４】
ステップＳ２０では、設定時間ゲインＧtを設定する。詳しくは、図６とステップＳ１６で設定したエンジン要求出力Ｐe2とに基づいて、設定時間ゲインＧtを設定する。そして、ステップＳ２４に進む。
また、ステップＳ２２では、基本設定時間ｔp1を設定する。詳しくは、図５と外気温センサ１４にて検出される外気温度Ｔoとに基づいて、基本設定時間ｔp1を設定する。そして、ステップＳ２４に進む。
【００３５】
ステップＳ２４では、事前運転時間ｔp2を算出する。詳しくは、ステップＳ２２で設定した基本設定時間Ｔp1にステップＳ２０で設定した設定時間ゲインＧtを乗算して、事前運転時間ｔp2を算出する。そして、ステップＳ２６に進む。
ステップＳ２６では、エンジン事前始動時間ｔpe、即ち事前暖房運転が開始される時間を算出する。詳しくは、運転者が設定したプレ空調開始時間ｔpacからステップＳ２４にて算出した事前運転時間ｔp2を減算して、エンジン事前始動時間ｔpeを算出する。即ち、エンジン事前始動時間ｔpeは、エンジン１１がプレ空調開始時間ｔpacより事前運転時間ｔp2だけ早く始動されるように設定される。そして、ステップＳ２８に進む。
【００３６】
ステップＳ２８では、現在時刻ｔがエンジン事前始動時間ｔpeとなったか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で現在時刻ｔがエンジン事前始動時間ｔpeとなれば、ステップＳ３０に進む。また、判別結果が否（Ｎｏ）で現在時刻ｔがエンジン事前始動時間ｔpeとなっていなければ、再度ステップＳ２８の処理を行う。
ステップＳ３０では、エンジン１１を始動する。そして、ステップＳ３２に進む。
【００３７】
ステップＳ３２では、現在時刻ｔがプレ空調開始時間ｔpacとなったか、否かを判別する。判別結果が真（Ｙｅｓ）で現在時刻ｔがプレ空調開始時間ｔpacとなれば、ステップＳ３４に進む。また、判別結果が否（Ｎｏ）で現在時刻ｔがプレ空調開始時間ｔpacとなっていなければ、再度ステップＳ３２の処理を行う。
ステップＳ３４では、プレ空調を開始する。そして、本ルーチンを抜ける。
【００３８】
このように、本発明の第１実施例に係る車両用空調装置では、運転者によってプレ空調が設定されており、現在時刻ｔが事前暖房確認を行う時間となると、水温センサ１２にて検出されるエンジン１１の冷却水温度Ｔengと図４とに基づいて、冷却水温度Ｔengが低い時にはエンジン出力Ｐe1を高く、冷却水温度Ｔengが高い時には、エンジン出力Ｐe1を低く設定する。そして、エンジン出力Ｐe1よりエンジン要求出力Ｐe2を設定する。次にエンジン要求出力Ｐe2と図６とに基づいて、エンジン要求出力Ｐe2が低い時には設定時間ゲインＧtを大きく、エンジン要求出力Ｐe2が高い時には、設定時間ゲインＧtを小さく設定する。また、並行して、外気温センサ１４にて検出される外気温度Ｔoと図５とに基づいて、外気温度Ｔoが低い時には基本設定時間ｔp1を長く、外気温度Ｔoが高い時には基本設定時間ｔp1を低く設定する。そして、基本設定時間ｔp1に設定時間ゲインＧtを乗算して、事前運転時間ｔp2を算出する。このように算出された事前運転時間ｔp2をプレ空調開始時間ｔpacから減算して、エンジン事前始動時間ｔpeを算出し、現在時刻ｔがエンジン事前始動時間ｔpeとなると、エンジン１１を始動する。そして、更に現在時刻ｔが運転者が設定したプレ空調開始時間ｔpacとなると、プレ空調を開始している。
【００３９】
したがって、エンジン１１の冷却水温度Ｔengが低い場合には、事前暖房運転時のエンジン１１のエンジン要求出力Ｐe2を高くして、エンジン１１での発熱量を増加させることで、早期にエンジン１１の冷却水の温度を上昇させることができ、事前暖房運転のエンジン事前始動時間ｔpe、即ち事前暖房運転のエンジン１１の始動時間を遅くすることができる。また、エンジン１１の冷却水温度Ｔengが高い場合には、事前暖房運転時のエンジン１１のエンジン要求出力Ｐe2を低く（アイドリング回転数程度）とすることで、エンジン１１での燃料消費を抑制することができる。
【００４０】
また、外気の温度が低い場合には、事前暖房運転のエンジン事前始動時間ｔpe、即ち事前暖房運転のエンジン１１の始動時間を早くし、事前暖房運転の稼働期間を長くすることで、プレ空調の開始前にエンジン１１の暖機を終わらせることができるので、プレ空調で確実に車室内を暖房することができる。また、外気の温度が高い場合には、事前暖房運転の稼働期間を短くすることで、エンジン１１の運転時間を短くしてエンジン１１での燃料消費を更に抑制することができる。
【００４１】
よって、冷却水温度Ｔengと、エンジン要求出力Ｐe2と、外気温度Ｔoとに基づいて、事前暖房運転時のエンジン要求出力Ｐe2及びエンジン事前始動時間ｔpeを設定することで、事前暖房運転のエンジン１１での燃料消費を抑制しつつ、プレ空調以前にエンジン１１の暖機を終了させ、プレ空調で確実に暖房を行うことができる。
［第２実施例］
以下、本発明の第２実施例に係る車両用空調装置について説明する。
【００４２】
図７は、本発明の第２実施例に係る車両用空調装置を適用した車両の概略構成図である。なお、図中の破線は、エンジン１１からエアコン（以下、Ａ／Ｃという）１５への熱量の供給を示す。また、図中の太実線は、高電圧の流れを示す。
図７に示すように、本発明の第２実施例に係る車両空調装置を適用した車両１０’は、第１実施例に対し、車両１０’の走行装置として図示しない燃料タンクより燃料配管を介して燃料が供給されるエンジン（内燃機関）１１と高電圧バッテリ（二次電池）２２及び発電機１９より高電圧回路２３を介して高電圧の電力が供給されインバータ２０により作動を制御されるモータ（電動機）１８とを備えるハイブリッド自動車である点が異なる。以下に車両１０’の構成の上記第１実施例と異なる点について説明する。
【００４３】
図７に示すように、本発明の第２実施例に係る車両空調装置を適用した車両１０’には、エンジン１１と、高電圧バッテリ２２と、発電機１９と、モータ１８と、インバータ２０，２１と、エンジン１１の出力を減速するトランスミッション（図中Ｔ／Ｍ）１３と、車外の温度を検出する外気温センサ１４と、車室内の冷房或いは暖房を行う機能を有するＡ／Ｃ１５と、車両の総合的な制御を行うための制御装置である電子コントロールユニット（以下、ＨＥＶ−ＥＣＵという）（要求出力可変手段、事前運転期間算出手段）２４’とが備えられている。
【００４４】
エンジン１１は、運転者の図示しないアクセルペダルの操作量に応じて動力を発生するものである。エンジン１１で発生した動力は、Ｔ／Ｍ１３を介して、発電機１９と、クラッチ１３ａを介して駆動輪１６を駆動する駆動軸１７とに伝達される。そして、エンジン１１には、エンジン１１を冷却する冷却水の温度を検出する水温センサ１２が備えられている。
【００４５】
クラッチ１３ａは、エンジン１１と駆動軸１７との間に介装され、ＨＥＶ−ＥＣＵ２４’からの制御信号に基づき、駆動軸１７へのエンジン１１の動力の伝達を断接するものである。
モータ１８は、高電圧バッテリ２２から電力が供給され、インバータ２０にて制御され動力を発生するものである。モータ１８で発生した動力は、Ｔ／Ｍ１３を介して駆動輪１６を駆動する駆動軸１７とに伝達される。
【００４６】
高電圧バッテリ２２は、リチウムイオン電池等の二次電池で構成されるものである。また、高電圧バッテリ２２は、電池セルを監視するセルモニタリングユニットを備える複数の電池セルを一つのモジュールとし更に複数のモジュールで構成される電池モジュールと、セルモニタリングユニットの出力に基づき電池モジュールの温度及び充電率（State Of Charge、以下、ＳＯＣ）（本発明の二次電池の残量に該当）等を監視するバッテリモニタリングユニット（残量検出手段）とで構成されている。
【００４７】
発電機１９は、エンジン１１により駆動されて発電し、インバータ２１を介して高電圧バッテリ２２に電力を供給するものである。そして、発電機１９の作動は、インバータ２１により制御される。
インバータ２０は、ＨＥＶ−ＥＣＵ２４’からの制御信号に基づきモータ１８の駆動を制御するものである。
【００４８】
インバータ２１は、ＨＥＶ−ＥＣＵ２４’からの制御信号に基づき発電機１９の発電を制御するものである。
ＨＥＶ−ＥＣＵ２４’の入力側には、上記水温センサ１２と、外気温センサ１４とＡ／Ｃ１５と、高電圧バッテリ２２のバッテリモニタリングユニットとが接続されており、これらの機器からの検出情報が入力される。
【００４９】
一方、ＨＥＶ−ＥＣＵ２４’の出力側には、上記エンジン１１と、Ａ／Ｃ１５と、インバータ２０，２１とが接続されている。
そして、ＨＥＶ−ＥＣＵ２４’では、Ａ／Ｃ１５のプレ空調制御が行われる。詳しくは、運転者がＡ／Ｃ１５の図示しない操作部を操作して、予めプレ空調を開始するプレ空調開始時間ｔpacを設定する。そして、当該プレ空調開始時間ｔpacとなると、Ａ／Ｃ１５を作動させ、車室内の冷房或いは暖房を作動させ空調を行う。また、図２に示すように、プレ空調の暖房時には、プレ空調の開始時に冷却水温度Ｔengを予め上昇させ暖房が開始されるように事前暖房運転が行われる。なお、事前暖房運転は、水温センサ１２及び外気温センサ１４の検出結果と、高電圧バッテリ２２のバッテリモニタリングユニットでのＳＯＣとに基づいて、事前暖房運転を行う時間である事前運転時間ｔp2を算出し、当該事前運転時間ｔp2とプレ空調開始時間ｔpacとに基づいてエンジン１１の運転を開始させる事前エンジン始動時間ｔpeを算出する。
【００５０】
以下、このように構成された本発明に係るＨＥＶ−ＥＣＵ２４’のプレ空調制御について説明する。
図８は、本発明の第２実施例に係るＨＥＶ−ＥＣＵ２４’が実行するプレ空調制御の制御フローチャートである。詳しくは、プレ空調制御時に車室内の暖房を行う場合の制御フローチャートである。
【００５１】
図９は、本発明の第２実施例に係るＳＯＣとエンジン出力ゲインＧeとの関係を示す図である。そして、図９は、ＳＯＣに基づいてエンジン出力ゲインＧeを設定する為に用いられる。なお、図９中の横軸はＳＯＣであり、縦軸はエンジン出力ゲインＧeである。そして、図９に示すように、エンジンゲインＧeは、ＳＯＣが少ない時には、大きくなるように、ＳＯＣが多い時には、小さくなるように設定されている。
【００５２】
本発明の第２実施例のプレ空調制御は、第１実施例のプレ空調制御に対して、高電圧バッテリ２２のＳＯＣを考慮している点が異なる。以下にＨＥＶ−ＥＣＵ２４’のプレ空調制御での上記第１実施例と異なる点について説明する。
図８に示すように、ステップＳ１０からステップＳ１６までは、第１実施例と同様に、運転者によりプレ空調が設定されており、現在時間ｔがプレ空調開始時間ｔpacの事前暖房運転確認時間ｔcon前となれば、図４と水温センサ１２にて検出されるエンジン１１の冷却水温度である冷却水温度Ｔengとに基づいて、エンジン出力Ｐe1を設定する。
【００５３】
ステップＳ１７では、エンジン出力ゲインＧeを設定する。詳しくは、図９と高電圧バッテリ２２のバッテリモニタリングユニットで監視されるＳＯＣとに基づいて、エンジン出力ゲインＧeを設定する。そして、ステップＳ１８に進む。
ステップＳ１８では、エンジン要求出力Ｐe2を設定する。詳しくは、ステップＳ１６で設定したエンジン出力Ｐe1にステップＳ１７にて設定したエンジン出力ゲインＧeを乗算してエンジン要求出力Ｐe2を算出する。そして、ステップＳ２０に進む。
【００５４】
そして、ステップＳ２０からステップＳ３４までは、第１実施例と同様に、エンジン要求出力Ｐe2に基づいて、設定時間ゲインＧtを設定し、図５と外気温センサ１４にて検出される外気温度Ｔoとに基づいて、基本設定時間Ｔp1を設定する。そして、基本設定時間Ｔp1に設定時間ゲインＧtを乗算して、事前運転時間ｔp2を算出する。次に運転者が設定したプレ空調開始時間ｔpacから事前運転時間ｔp2を減算して、エンジン事前始動時間ｔpeを算出する。そして、現在時刻ｔがエンジン事前始動時間ｔpeとなれば、エンジン１１を始動し、更に現在時刻ｔがプレ空調開始時間ｔpacとなれば、プレ空調を開始する。
【００５５】
このように、本発明の第２実施例に係る車両用空調装置では、運転者によってプレ空調が設定されており、現在時刻ｔが事前暖房確認を行う時刻となると、水温センサ１２にて検出されるエンジン１１の冷却水温度Ｔengと図４とに基づいて、冷却水温度Ｔengが低い時にはエンジン出力Ｐe1を高く、冷却水温度Ｔengが高い時には、エンジン出力Ｐe1を低く設定する。次に、高電圧バッテリ２２のバッテリモニタリングユニットで監視されるＳＯＣと図９とに基づいて、ＳＯＣが少ない時にはエンジン出力ゲインＧeを大きく、ＳＯＣが多い時にはエンジン出力ゲインＧeを小さく設定する。そして、エンジン出力Ｐe1にエンジン出力ゲインＧeを乗算してエンジン要求出力Ｐe2を算出する。次にエンジン要求出力Ｐe2と図６とに基づいて、エンジン要求出力Ｐe2が低い時には設定時間ゲインＧtを大きく、エンジン要求出力Ｐe2が高い時には、設定時間ゲインＧtを小さく設定する。また、並行して、外気温センサ１４にて検出される外気温度Ｔoと図５とに基づいて、外気温度Ｔoが低い時には基本設定時間ｔp1を長く、外気温度Ｔoが高い時には基本設定時間ｔp1を低く設定する。そして、基本設定時間Ｔpに設定時間ゲインＧtを乗算して、事前運転時間ｔp2を算出する。このように算出された事前運転時間ｔp2をプレ空調開始時間ｔpacから減算して、エンジン事前始動時間ｔpeを算出し、現在時刻ｔがエンジン事前始動時間ｔpeとなると、エンジン１１を始動する。そして、更に現在時刻ｔが運転者が設定したプレ空調開始時間ｔpacとなると、プレ空調を開始している。
【００５６】
したがって、高電圧バッテリ２２のＳＯＣが多い場合には、エンジン１１のエンジン要求出力Ｐe2を低くすることで発電機１９での発電量を少なくし高電圧バッテリ２２の過充電を防止することができる。また、高電圧バッテリ２２のＳＯＣが少ない場合には、エンジン１１のエンジン要求出力Ｐe2を高くすることで、発電機１９での発電量を増加させ高電圧バッテリ２２の充電を促進しつつ、エンジン１１の冷却水の温度を早期に上昇させることができるので、エンジン事前始動時間ｔpe、即ちエンジン１１の始動開始時間を遅くすることができる。
【００５７】
よって、高電圧バッテリ２２のＳＯＣが多い場合には過充電を防止し高電圧バッテリ２２を保護し、高電圧バッテリ２２のＳＯＣが少ない場合には、発電機１９での発電量を増加させ充電を促進するようにしてエンジン事前始動時間ｔpe、即ちエンジン１１の始動時間を遅くしエンジン１１での燃料消費を抑制することができる。
以上で発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の形態は本実施形態に限定されるものではない。
【００５８】
例えば、上記実施形態では、エンジン１１の冷却水の温度及び高電圧バッテリ２２のＳＯＣに基づいて、エンジン要求出力Ｐe2を設定し、更に外気温度Ｔoに基づいて、事前暖房運転の基本的な時間である基本設定時間ｔp1を設定するようにしているが、これに限定されるものではなく、事前暖房運転の時間を一定時間としてエンジン１１の冷却水の温度及び高電圧バッテリ２２のＳＯＣに基づいて、エンジン要求出力Ｐe2を設定してもよい。この場合においても、例えばエンジン１１の冷却水の温度が高い場合には、エンジン要求出力Ｐe2を低くすることで、エンジン１１での燃料消費を抑制することができる。また、高電圧バッテリ２２のＳＯＣの多い場合には、エンジン要求出力Ｐe2を低くすることで、第２実施例と同様に、高電圧バッテリ２２の過充電を防止することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  車両
１１  エンジン（内燃機関）
１２  水温センサ（冷却媒体温度検出手段）
１４  外気温センサ（外気温検出手段）
１５  Ａ／Ｃ（暖房手段）
１８  モータ（電動機）
１９  発電機
２２  高電圧バッテリ（二次電池、残量検出手段）
２４  ＥＮＧ−ＥＣＵ（要求出力可変手段、事前運転期間算出手段）
２４’  ＨＥＶ−ＥＣＵ（要求出力可変手段、事前運転期間算出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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