(57)【要約】【課題】頻繁な内気導入モードへの切り換わりを抑制しながらも、エンジン冷却水温度の上昇時には、早期に内気導入モードに切り換えて、エンジンのオーバヒート防止性能を向上できる車両用空調装置を提供すること。【解決手段】コントロールユニット２が、空調ユニット１の冷房作動時において、エンジンがオーバヒートのおそれがある開始判定条件が成立し、インテークドア１３が内気導入モード以外の場合には、インテークドア１３を内気導入モードに切り換える水温上昇抑制処理を実行し、かつ、開始判定条件の成立を、水温センサ３５が検出する冷却水温度が、あらかじめ設定された開始判定温度を超えることを含む第１開始条件の成立と、第１開始条件の非成立時において、冷却水温度の上昇率があらかじめ設定された設定上昇率を超えたことを含む第２開始条件の成立と、のいずれか一方の条件の成立としたことを特徴とする車両用空調装置とした。【選択図】図１
2009132346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車外空気と車室空気とを取入可能な空気導入口を備えるとともに、この空気導入口に設けられ、車外空気を取り入れる外気導入モードと車外側を遮断して車室空気を取り入れる内気導入モードとを形成可能なインテークドアを備えた空調ユニットと、
この空調ユニットに設けられ、導入した送風を冷却するエバポレータと、
このエバポレータを含む冷凍サイクルに設けられ、車載のエンジンの冷却水の放熱を行うラジエータに熱影響を与える位置に配置されたコンデンサと、
前記エンジンの冷却水温度を検出する水温センサを含む検出装置からの入力に基づき、前記インテークドアの導入モードの切り換えおよび前記冷凍サイクルの駆動を含む前記空調ユニットの作動を制御し、かつ、前記空調ユニットの冷房作動時において、前記エンジンがオーバヒートのおそれがある開始判定条件が成立し、前記インテークドアが内気導入モード以外の場合には、前記インテークドアを内気導入モードに切り換える水温上昇抑制処理を実行する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記水温センサの検出する冷却水温度が、あらかじめ設定された開始判定温度を超えることを含む第１開始条件の成立と、前記第１開始条件の非成立時において、前記冷却水温度の上昇率があらかじめ設定された設定上昇率を超えたことを含む第２開始条件の成立と、のいずれか一方の条件が成立した場合に、前記開始判定条件の成立と判定することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記エンジンの負荷状態を検出する負荷検出装置を備え、
前記制御装置は、前記第２開始条件の成立判定に、前記負荷検出装置が検出する前記エンジンの負荷運転条件を加えた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】
前記制御装置が、前記負荷検出装置の出力に基づいて、前記エンジンのあらかじめ設定した高負荷運転判定時には、低負荷運転判定時よりも前記設定上昇率を演算する水温サンプリング時間を短く設定したことを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記負荷検出装置は、走行路の勾配を検出する装置であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記負荷検出装置は、変速機のギア位置とエンジン回転数とアクセル開度とに基づき、検出したエンジン回転数と、前記ギア位置ごとにアクセル開度に応じてあらかじめ設定されたエンジン回転数特性と、の比較により勾配を検出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、車両用空調制御装置に関し、特に、エンジン冷却水温度の上昇時に、空調ユニットの空気導入モードを内気導入モードに切り換えて、エンジンのオーバヒート発生を防止する水温上昇抑制処理を実行する制御装置を備えた車両用空調制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、エンジンを用いた車両では、冷房運転時には、冷凍サイクル内を循環する冷媒を媒体として車室外のコンデンサで放熱する一方で、車室内のエバポレータで吸熱して冷風を形成している。
また、車載の空調ユニットの空気導入口に、外気を取り入れる外気導入モードと、内気を取り入れる内気導入モードと、を切り換えるインテークドアが設けられている。
このような車両用空調制御装置において、冷房時に、エンジン冷却水温度が設定温度を超えると、インテークドアを内気導入モードに切り換えて、エバポレータの熱交換量を低下させてコンプレッサの放熱量を低下させ、ラジエータの上流に配置されたコンプレッサの放熱量を低減させて、エンジンのオーバヒートを防止するようにした技術が特許文献１などにより知られている。
【特許文献１】特開平４−２６２９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の従来技術では、単にエンジン冷却水温度と設定温度との比較で行っているため、例えば、坂道登坂時や重積載重量時などのようなエンジン高負荷環境では、短時間にエンジン冷却水温度が上昇してしまい、エンジン冷却水温度が設定温度となった時点で内気導入モードに切り換えても十分な水温上昇抑制性能が得られないという問題があった。
一方、この問題を防止すべく、設定温度を低く設定すると、内気導入モードへの切換頻度が高くなり、乗員の意図に反して内気導入モードに切り換わり乗員に違和感を与えるなどの不具合が生じる場合がある。
【０００４】
本発明は、上述のような従来の問題に着目して成されたもので、頻繁な内気導入モードへの切り換わりを抑制しながらも、エンジン冷却水温度の上昇時には、早期に内気導入モードに切り換えて、エンジンのオーバヒート防止性能を向上できる車両用空調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】
【０００５】
上述の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、車外空気と車室空気とを取入可能な空気導入口を備えるとともに、この空気導入口に設けられ、車外空気を取り入れる外気導入モードと車外側を遮断して車室空気を取り入れる内気導入モードとを形成可能なインテークドアを備えた空調ユニットと、この空調ユニットに設けられ、導入した送風を冷却するエバポレータと、このエバポレータを含む冷凍サイクルに設けられ、車載のエンジンの冷却水の放熱を行うラジエータに熱影響を与える位置に配置されたコンデンサと、前記エンジンの冷却水温度を検出する水温センサを含む検出装置からの入力に基づき、前記インテークドアの導入モードの切り換えおよび前記冷凍サイクルの駆動を含む前記空調ユニットの作動を制御し、かつ、前記空調ユニットの冷房作動時において、前記エンジンがオーバヒートのおそれがある開始判定条件が成立し、前記インテークドアが内気導入モード以外の場合には、前記インテークドアを内気導入モードに切り換える水温上昇抑制処理を実行する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記水温センサの検出する冷却水温度が、あらかじめ設定された開始判定温度を超えることを含む第１開始条件の成立と、前記第１開始条件の非成立時において、前記冷却水温度の上昇率があらかじめ設定された設定上昇率を超えたことを含む第２開始条件の成立と、のいずれか一方の条件が成立した場合に、前記開始判定条件の成立と判定することを特徴とする車両用空調装置とした。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用空調装置において、前記エンジンの負荷状態を検出する負荷検出装置を備え、前記制御装置は、前記第２開始条件の成立判定に、前記負荷検出装置が検出する前記エンジンの負荷運転条件を加えたことを特徴とする車両用空調装置とした。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の車両用空調装置において、前記制御装置が、前記負荷検出装置の出力に基づいて、前記エンジンのあらかじめ設定した高負荷運転判定時には、低負荷運転判定時よりも前記設定上昇率を演算する水温サンプリング時間を短く設定したことを特徴とする車両用空調装置とした。
【０００８】
また、請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の車両用空調装置において、前記負荷検出装置は、走行路の勾配を検出する装置であることを特徴とする車両用空調装置とした。
【０００９】
また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両用空調装置において、前記負荷検出装置は、変速機のギア位置とエンジン回転数とアクセル開度とに基づき、検出したエンジン回転数と、前記ギア位置ごとにアクセル開度に応じてあらかじめ設定されたエンジン回転数特性と、の比較により勾配を検出することを特徴とする車両用空調装置とした。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に記載の車両用空調制御装置では、冷房時に、エンジン冷却水温度が、開始判定温度を超えて、オーバヒートの可能性が大きくなると、制御装置では、第１開始条件成立として水温上昇抑制処理を実行し、空調ユニットのインテークドアが、内気導入モードに切り換えられる。
したがって、空調ユニットには、既に冷房した室内空気が導入され、エバポレータにおける熱交換量が低減される。
【００１１】
これにより、冷凍サイクルにおけるコンデンサの放熱量が低減され、エンジンのラジエータに対するコンデンサの放熱影響を緩和し、エンジンのオーバヒートを抑制できる。
【００１２】
また、本発明では、エンジン冷却水温度が、開始判定温度未満で第１開始条件が成立しない場合であっても、水温上昇率があらかじめ設定された設定上昇率を超えると、制御装置では、第２開始条件成立として水温上昇抑制処理が実行される。よって、上述のように、エバポレータにおける熱交換量の低減を図り、これによりコンデンサの放熱影響を緩和して、エンジンのオーバヒートを抑制する。
すなわち、坂道登坂走行時や重積載時などのエンジン負荷が大きな場合のように、通常の平坦路走行時と比較してエンジン冷却水温度の上昇率が高い走行条件では、エンジン冷却水が開始判定温度に上昇する前の早い時点で、水温上昇処理を実行し、エンジンがオーバヒートとなるのを抑制する。
【００１３】
以上のように、本発明では、エンジン冷却水温度と開始判定温度との比較に基づく第１開始条件成立と、エンジン冷却水温度の上昇率と設定上昇率との比較に基づく第２開始条件成立と、の２通りの開始条件判定を行うようにしたため、開始判定温度との比較のみに基づく開始条件判定を行うものと比較して、開始判定温度を、無用な内気導入モードへの切り換わりを抑制できる温度に設定しながらも、エンジン冷却水温度の急上昇時には、エンジン冷却水温度が開始判定温度に達する以前に、早期に内気導入モードに切り換えて、エンジンのオーバヒート防止性能を向上させることのできる車両用空調装置を提供することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、第２開始条件の成立判定にエンジン負荷検出装置が検出するエンジン負荷状態を加えたため、エンジン高負荷状態に対応した水温上昇率の判定が可能となり、より早期な正確な開始条件成立が可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、エンジン負荷検出装置が、エンジンのあらかじめ設定した高負荷運転状態を検出したときには、制御装置は、第２開始条件の成立・非成立を判定する基準となる設定上昇率を演算する水温サンプリング時間を、低負荷運転時よりも短く設定する。
したがって、エンジンの高負荷運転時には、短い水温サンプリング時間で水温上昇率を演算し、低負荷時の水温サンプリング時間で水温上昇率を演算する場合よりも、小刻みに水温上昇率が演算される。
よって、低負荷運転時よりも早期に第２開始条件成立の判断を行うことができるとともに、水温上昇率が上下する場合に、水温サンプリング時間が長い場合と比較して、的確な判定が可能となる。すなわち、水温上昇率が一定ではなしに上下した場合、水温サンプリング時間が長いと、それが平均化されて、水温上昇率が最も高い部分よりも低い値が算出される。それに対して、水温サンプリング時間が短い場合には、長い場合に比較して、より正確な水温上昇率を求めることができ、より的確な判定が可能となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、負荷検出装置として、走行路の勾配を検出する装置を用いた。
すなわち、車両は、坂道降坂時、平坦路走行時、坂道登坂時で、それぞれエンジン負荷が異なり、後者ほど高負荷となる。
したがって、走行路の勾配を検出することで、エンジン負荷を得ることができる。なお、走行路の勾配は、車体の傾きを検出したり、請求項５に記載の発明のように、アクセル開度とエンジン回転数あるいは車速とに基づいて求めたり、燃料噴射量とエンジン回転数あるいは車速とに基づいて求めたり、いわゆるナビゲーションシステムによる道路情報に基づいて求めることができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明では、勾配を、変速機のギア位置とエンジン回転数とアクセル開度とに基づいて求める。
したがって、自動変速機などの制御に用いられる既存の信号を利用することができ、自動車用空調装置として、新規にセンサを設ける必要が無く、低コストで、上記作用効果を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この実施の形態の車両用空調制御装置は、車外空気と車室空気とを取入可能な空気導入口（１１）を備えるとともに、この空気導入口（１１）に設けられ、車外空気を取り入れる外気導入モードと車外側を遮断して車室空気を取り入れる内気導入モードとを形成可能なインテークドア（１３）を備えた空調ユニット（１）と、この空調ユニット（１）に設けられ、導入した送風を冷却するエバポレータ（５）と、このエバポレータ（５）を含む冷凍サイクル（５０）に設けられ、車載のエンジンの冷却水の放熱を行うラジエータ（７）に熱影響を与える位置に配置されたコンデンサ（５２）と、前記エンジンの冷却水温度を検出する水温センサ（３５）を含む検出装置（３）からの入力に基づき、前記インテークドア（１３）の導入モードの切り換えおよび前記冷凍サイクル（５０）の駆動を含む前記空調ユニット（１）の作動を制御し、かつ、前記空調ユニット（１）の冷房作動時において、前記エンジンがオーバヒートのおそれがある開始判定条件が成立し、前記インテークドア（１３）が内気導入モード以外の場合には、前記インテークドア（１３）を内気導入モードに切り換える水温上昇抑制処理を実行する制御装置（２）と、を備え、前記制御装置（２）は、前記水温センサ（３５）の検出する冷却水温度が、あらかじめ設定された開始判定温度を超えることを含む第１開始条件の成立と、前記第１開始条件の非成立時において、前記冷却水温度の上昇率があらかじめ設定された設定上昇率を超えたことを含む第２開始条件の成立と、のいずれか一方の条件が成立した場合に、前記開始判定条件の成立と判定することを特徴とする車両用空調装置である。
【実施例１】
【００１９】
以下に、図１〜図８に基づいて、この発明の最良の実施の形態の実施例１の車両用空調制御装置Ａについて説明する。
図１は車両用空調制御装置Ａの構成の概略を示す全体概略図であって、この車両用空調制御装置Ａは、空調ユニット１とコントロールユニット（制御装置）２とセンサ群３とを備えている。
【００２０】
空調ユニット１は、図示を省略したインストルメントパネル内に設置され、内外気を選択的に導入可能な空気導入口１１から、車室内に繋がる図示を省略した各種ダクトが接続されるデフ吹出口１２ａ，フット吹出口１２ｂ，ベント吹出口１２ｃに至る送風路１８を形成したユニットケース１ｃを備えている。
【００２１】
このユニットケース１ｃの送風路１８には、送風上流側から順に、空気導入口１１から各吹出口１２ａ〜１２ｃへ向かう送風を形成するブロワファン４と、送風を冷却するエバポレータ５と、送風を加熱するヒータコア６と、が設置されている。
【００２２】
エバポレータ５は、周知の冷媒を循環する冷凍サイクル５０の構成要素の一つである。なお、この周知の冷凍サイクル５０は、走行用のエンジン（図示省略）あるいはモータによって駆動されて冷媒を圧縮するコンプレッサ５１と、高圧ガス状の冷媒を冷却して飽和液とするコンデンサ５２と、冷媒を低温低圧の蒸気とする膨張弁５３と、冷媒の気液分離を行うリキッドタンク５４と、を備えている。
【００２３】
なお、コンデンサ５２は、図示を省略したエンジンの冷却水の放熱を行うラジエータ７を通過する送風Ｗの通路において、ラジエータ７の上流に直列に配置されている。
【００２４】
また、ユニットケース１ｃには、インテークドア１３、エアミックスドア１４、デフドア（吹出口ドア）１５ａ、フットドア（吹出口ドア）１５ｂ、ベントドア（吹出口ドア）１５ｃが設けられている。
なお、インテークドア１３は、空気導入口１１に取り付けられており、インテークドアアクチュエータ１７の駆動により回動され、車室側を全閉にして車外の外気のみを取り入れる外気導入モードと、これとは逆に、車外側を全閉にして車室の内気のみを取り入れる内気導入モードと、に切り換え可能となっている。なお、本実施例１では、外気導入モードとして、車外側および車室側を半開として、内気と外気とを取り入れる中間モードを含む。また、インテークドアアクチュエータ１７からは、ドア開度を示すドア開度信号ｉｔｓが出力される。
【００２５】
エアミックスドア１４は、開度を変更することで、エバポレータ５を通過した冷風と、ヒータコア６を通過した温風との混合割合を調節して、空調ユニット１からの吹出空気温度を調節可能とするドアである。
【００２６】
デフドア１５ａ、フットドア１５ｂ、ベントドア１５ｃドアは、それぞれ、デフ吹出口１２ａ、フット吹出口１２ｂ、ベント吹出口１２ｃを開閉するドアであり、ドアモードアクチュエータ１６の駆動に基づいて、車室における吹出モードを、デフ吹出口１２ａを開いたデフモード、ベント吹出口１２ｃを開いたベントモード、フット吹出口１２ｂを開いたフットモード、ベント吹出口１２ｃとフット吹出口１２ｂを開いたバイレベルモードに切り換える。
【００２７】
センサ群３には、操作スイッチ３１、内気温センサ３２、外気温センサ３３、日射センサ３４、水温センサ３５、車速センサ３６、エンジン回転数センサ３７、ギア位置センサ３８、アクセル開度センサ３９、が含まれている。
操作スイッチ３１は、車室温度や吹出風量を設定するスイッチや空気取入モードおよび吹出モードを選択するスイッチなどの複数のスイッチを備えている。
また、なお、周知のように、内気温センサ３２は、車室内の温度を検出するセンサである。外気温センサ３３は、車外温度を検出するセンサである。日射センサ３４は、日射量を検出するセンサである。水温センサ３５は、エンジン冷却水温度を検出するセンサである。車速センサ３６は、車両の走行速度を検出するセンサである。エンジン回転数センサ３７は、図外のエンジンの回転数を検出するセンサである。ギア位置センサ３８は、図外の変速機のギア位置を検出するセンサである。なお、本実施例１では、変速機として、前進側で１速〜４速に変速するものを用いているものとする。アクセル開度センサ３９は、図外のアクセルの開度を検出するセンサである。
【００２８】
コントロールユニット２は、センサ群３からの入力に基づいてコンプレッサのＯＮ／ＯＦＦの切り換え、および、インテークドア１３の導入モード切換を含む空調ユニット１の作動を制御するもので、この制御には、通常空調制御処理と水温上昇防止処理とが含まれている。
【００２９】
通常空調制御処理は、乗員がオートモードを選択した場合に、乗員が操作スイッチ３１を操作して設定された設定温度および風量と、センサ群３からの入力と、に基づいて、あらかじめ入力されている制御プログラムに基づいて、吹出空気温度、吹出風量、吹出モード、インテークドア１３の導入モードなどを最適に調節する制御である。なお、この通常空調制御処理は、周知の制御であり本願の要旨とするものではないため、詳細な説明は省略する。
なお、コントロールユニット２によるインテークドア１３の導入モード制御は、操作スイッチ３１における乗員の操作に応じた導入モードとする場合と、通常空調制御により決定した導入モードとする場合とがある。なお、詳細については後述する。
【００３０】
水温上昇防止処理は、操作スイッチ３１、コンプレッサ５１の動作状態、エンジン冷却水温度Ｔｗ、車速Ｖｃ、ギア位置Ｇｎ、アクセル開度Ａｃ、に基づいて、エンジン冷却水温度Ｔｗが開始判定水温Ｗｓｅｔを超える第１開始条件が成立するか、エンジン冷却水温度Ｔｗの上昇率があらかじめ設定された設定上昇率を超える急速上昇時である第２開始条件が成立するか、した場合に実行される処理である。
【００３１】
次に、上述の水温上昇防止処理の詳細を図２〜図５のフローチャートにより説明する。なお、この水温上昇防止処理は、通常制御処理により、冷房運転が成されているときに実行されるものとする。
【００３２】
ステップＳ１で、外気温センサ３３から外気温度Ｔａｍを読み込み、ステップＳ２で、車速センサ３６から車速Ｖｃを読み込み、ステップＳ３で、エンジン回転数センサ３７からエンジン回転数Ｖｒｐｍを読み込み、ステップＳ４で、ギア位置センサ３８からギア位置Ｇｎを読み込み、ステップＳ５で、アクセル開度センサ３９からアクセル開度Ａｃ（％）を読み込み、ステップＳ６で、水温センサ３５からエンジン冷却水温度Ｔｗを読み込む。
【００３３】
次の、ステップＳ７では、操作スイッチ３１において、内気導入モードが選択されているか否か判定し、内気導入モードが選択されている場合には、ステップＳ２６に進んで、インテークドア１３を内気導入モードとし、内気導入モードが選択されていない場合には、ステップＳ８に進む。
【００３４】
ステップＳ８では、コンプレッサ５１がＯＮ、すなわち、駆動中であるか否か判定し、ＯＮの場合は、ステップＳ９に進み、ＯＦＦの場合は、ステップＳ２１に進む。
【００３５】
ステップＳ９〜ステップＳ１０は、第１開始条件が成立しているか否かを判定するもので、本実施例１では、外気温度Ｔａｍが開始判定外気温度Ｔｓｅｔよりも大きく、かつ、エンジン冷却水温度Ｔｗが開始判定水温Ｗｓｅｔよりも高い場合に、第１開始条件成立とする。すなわち、ステップＳ９では、外気温度Ｔａｍが、開始判定外気温度Ｔｓｅｔよりも大きい場合にステップＳ１０に進み、開始判定外気温度Ｔｓｅｔ以下の場合は、ステップＳ１９に進む。また、ステップＳ１０では、エンジン冷却水温度Ｔｗが開始判定水温Ｗｓｅｔよりも大きい場合に、ステップＳ２６に進み、エンジン冷却水温度Ｔｗが開始判定水温Ｗｓｅｔ以下の場合は、ステップＳ１１に進む。
ここで、開始判定外気温度Ｔｓｅｔは、外気温度がエンジンのオーバヒートの可能性がある温度であり、例えば、２５℃前後の値を用いるもので、本実施例１では、２５℃を用いているものとする。また、開始判定水温Ｗｓｅｔも、エンジンがオーバヒートする可能性が生じる温度であって、例えば、１００℃を超える温度であり、本実施例１では、１０５℃を用いているものとする。
【００３６】
ステップＳ１１〜Ｓ２０の処理は、第２開始条件が成立しているか否かを判定する処理である。
この場合、まず、ステップＳ１１とステップＳ１２において、車両が走行中であるか否かの判定を行う。
すなわち、ステップＳ１１では、車速Ｖｃが走行判定値Ｖｓｅｔ（この走行判定値Ｖｓｅｔとしては、確実に走行していることを示す例えば、３０ｋｍ／ｈ程度の値を用いる）よりも大きいか否か判定し、さらに、ステップＳ１２で、エンジン回転数Ｖｒｐｍが、回転判定値ＲＰＭｓｅｔ（この回転判定値ＲＰＭｓｅｔとしては、アイドリング値よりも高い、例えば、１０００回転前後の値が用いられる）よりも大きいかを判定する。
そして、ステップＳ１１とステップＳ１２において、ＹＥＳ判定の場合に、ステップＳ１３に進み、一方、ステップＳ１１とＳ１２のいずれかでＮＯ判定の場合には、非走行中と判定し、ステップＳ２１に進む。
【００３７】
次のステップＳ１３では、勾配判定処理を実行する。すなわち、この勾配判定処理は、ギア位置Ｇｎとエンジン回転数Ｖｒｐｍとアクセル開度Ａｃとに基づいて、エンジン負荷を推定し、このエンジン負荷が、設定勾配Ｓｓｅｔよりも急勾配相当であるか、設定勾配Ｓｓｅｔ未満の平坦および緩やか勾配相当であるかを判定する。なお、例えば、車両に荷物を積んだり牽引を行ったりした場合のエンジン負荷も、この勾配判定に置き換えることができる。
なお、この勾配判定処理の詳細については、後述する。
【００３８】
次のステップＳ１４〜Ｓ１６では、勾配判定結果に基づいて水温上昇率を求めるサンプリング周期ＴＱを設定する処理を実行する。すなわち、ステップＳ１４において、ステップＳ１３による勾配判定結果が、急勾配か否かを判定し、非急勾配判定の場合は、ステップＳ１５に進んで、サンプリング周期ＴＱとして、第１水温サンプリング時間Ｔ１をセットする。一方、急勾配判定の場合は、ステップＳ１８に進んで、サンプリング周期ＴＱとして、第１水温サンプリング時間Ｔ１よりも短い第２水温サンプリング時間Ｔ２にセットする。
なお、サンプリング周期ＴＱとしては、例えば、数百ｍｓｅｃ〜数秒程度の値を用いるものとし、本実施例１では、Ｔ１＝１ｓｅｃ、Ｔ２＝５００ｍｓｅｃを用いるものとする。
【００３９】
ステップＳ１５に続くステップＳ１６およびステップＳ１８に続くステップＳ１９では、サンプリング周期ＴＱあたりの水温上昇量Ｔｕｐをサンプリングし、次のステップＳ１７，Ｓ２０において、サンプリング周期ＴＱ内の水温上昇量Ｔｕｐが上昇判定温度ＴＷｓｅｔ１，ＴＷｓｅｔ２以下であるか否か判定し、Ｔｕｐ≧ＴＷｓｅｔ１，Ｔｕｐ≧ＴＷｓｅｔ２である場合、水温上昇率が設定上昇率以上であるとしてステップＳ２６に進んで、インテークドア１３を強制内気導入モードに切り換える。
【００４０】
一方、次のステップＳ１７，Ｓ２０において、Ｔｕｐ＜ＴＷｓｅｔ１，Ｔｕｐ＜ＴＷｓｅｔ２であって、水温上昇率が設定上昇率未満の場合はステップＳ２１以降のインテークドア切換処理に進む。
なお、水温上昇量Ｔｕｐは、最新のエンジン冷却水温度Ｔｗからサンプリング周期ＴＱの１回前のエンジン冷却水温度Ｔｗ−１を引いた値の２で割って平均化した値を用いる。また、上昇判定温度ＴＷｓｅｔ１，ＴＷｓｅｔ２は、例えば、数℃程度の値を用いるものとし、本実施例１では、ＴＷｓｅｔ１＝５℃、ＴＷｓｅｔ２＝３℃を用いるものとする。
【００４１】
ステップＳ２１以降のインテークドア切換処理は、通常制御に基づいて算出された目標吹出温度ＸＭに基づいて、インテークドア１３を、外気導入モード、中間モード、内気導入モードに切り換える処理である。
すなわち、ステップＳ２１において、通常制御に基づいて算出された目標吹出温度ＸＭに応じたインテークドア１３の導入モードがあらかじめ設定されており、この設定に基づいて導入モードを判定する。そして、その判定結果が、外気導入モードである場合は、ステップＳ２２→Ｓ２４の処理に基づいて、インテークドア１３を外気導入モードに配置させる。
また、ステップＳ２１において、中間モードと判定された場合には、ステップＳ２２→Ｓ２３→Ｓ２５の処理に基づいて、インテークドア１３を中間モードに配置させる。
また、ステップＳ２１において、内気導入モードと判定された場合には、ステップＳ２２→Ｓ２３→Ｓ２６の処理に基づいて、インテークドア１３を内気導入モードに配置させる。
【００４２】
次に、ステップＳ１３の勾配判定処理の詳細を、図５のフローチャートに基づいて説明する。
本実施例１では、前述のように、勾配判定をギア位置Ｇｎとエンジン回転数Ｖｒｐｍとアクセル開度Ａｃとに基づいて行う。
まず、ステップＳ１３１では、現在のギア位置Ｇｎが４速であるか否か判定し、４速の場合、ステップＳ１３２に進んで、４速に応じたアクセル開度Ａｃとエンジン回転数Ｖｒｐｍに基づいて、勾配判定を行う。すなわち、平坦路走行時におけるアクセル開度Ａｃに対するエンジン回転数Ｖｒｐｍ特性（図６において符号ｎｏｒで示す特性線）よりも、エンジン回転数Ｖｒｐｍが低い場合、平坦路走行時に比べてエンジン負荷が高いことを示している。そこで、特性線ｎｏｒに対するエンジン回転数Ｖｒｐｍの低さの程度により、設定勾配Ｓｓｅｔよりも緩やかな勾配相当のエンジン負荷であるか、急な勾配相当のエンジン負荷であるかにより急勾配か、平坦および緩やか勾配（非急勾配）であるか判定することができる。
そこで、本実施例１では、図６に示すように、４速におけるアクセル開度Ａｃに応じたエンジン回転数Ｖｒｐｍから成る設定勾配Ｓｓｅｔを設定し、この設定勾配Ｓｓｅｔと比較して、エンジン回転数が高い領域は、非急勾配と判定し、逆に、エンジン回転数が低い領域は、急勾配と判定するようにしている。
【００４３】
ステップＳ１３１において、４速以外と判定された場合、ステップＳ１３３に進んで、ギア位置Ｇｎが３速であるか否か判定し、３速である場合には、ステップＳ１３４に進んで、３速に応じたアクセル開度Ａｃとエンジン回転数Ｖｒｐｍに基づいて、勾配判定を行う。なお、３速においても、３速の特性に応じて図６に示したようなアクセル開度Ａｃに応じたエンジン回転数Ｖｒｐｍから成る設定勾配Ｓｓｅｔが設定されており、この設定勾配Ｓｓｅｔに基づいて急勾配であるか否かを判定する。
同様に、ステップＳ１３３において、３速以外と判定された場合、ステップＳ１３５に進んで、２速であるか否か判定し、２速の場合は、ステップＳ１３６に進んで、２速に応じたアクセル開度Ａｃとエンジン回転数Ｖｒｐｍに基づいて、勾配判定を行う。一方、ステップＳ１３５において、２速以外と判定された場合には、ステップＳ１３７に進んで、１速に応じたアクセル開度Ａｃとエンジン回転数Ｖｒｐｍに基づいて、勾配判定を行う。
【００４４】
次に、実施例１の作用を状況別に説明する。
（エンジン低負荷走行時）
平坦路や緩やかな登坂走行、軽積載走行、非牽引走行などのエンジン低負荷走行時における車両用空調制御装置Ａの冷房運転時には、インテークドア１３を外気導入モードあるいは中間モードにしていても、外気温度Ｔａｍが開始判定外気温度Ｔｓｅｔよりも高く、かつ、エンジン冷却水温度Ｔｗが開始判定水温Ｗｓｅｔよりも高くなると、第１開始条件が成立したとしてインテークドア１３が強制的に内気導入モードに切り換えられる水温上昇抑制処理が実行される。
【００４５】
すなわち、図２〜図４のフローチャートにおいて、ステップＳ１〜Ｓ７→Ｓ８→Ｓ９→Ｓ１０→Ｓ２６の処理の流れとなって、インテークドア１３が内気導入モードに切り換えられる。
したがって、空調ユニット１には、既に冷房した室内空気が導入され、エバポレータ５における熱交換量が低減される。
【００４６】
これにより、冷凍サイクル５０におけるコンデンサ５２の放熱量が低減され、エンジンのラジエータ７に対するコンデンサ５２の放熱影響を緩和し、エンジンのオーバヒートを抑制できる。
【００４７】
なお、外気温度Ｔａｍが開始判定外気温度Ｔｓｅｔ未満であるか、エンジン冷却水温度Ｔｗが開始判定水温Ｗｓｅｔ未満であるかで、第１開始条件が非成立の場合は、ステップＳ８→Ｓ２１の処理の流れとなり、インテークドア１３は、通常制御に基づいて算出された目標吹出温度ＸＭに基づく位置に制御され、上述の強制内気導入モードとする水温上昇抑制処理は実行されない。
【００４８】
次に、エンジン冷却水温度の急上昇時について説明する。
例えば、炎天下で高速走行を続けた後に、高速道路から降りたり、交通渋滞にあったりなどにより走行速度が低下した場合などには、エンジン冷却水温度が開始判定水温Ｗｓｅｔ未満の状態から急上昇する。
【００４９】
この場合、第１開始条件が非成立、すなわち、エンジン冷却水温度Ｔｗが開始判定水温Ｗｓｅｔ未満であっても、第２開始条件が成立した場合には、インテークドア１３を強制的に内気導入モードに切り換える水温上昇抑制処理が実行される。
【００５０】
すなわち、第２開始条件は、サンプリング周期ＴＱ内の水温上昇量Ｔｕｐが上昇判定温度ＴＷｓｅｔ１，ＴＷｓｅｔ２以上の水温上昇率である場合に、実行される。
ここで、平坦路走行などのようなエンジン低負荷走行時には、図２〜図４のフローチャートのステップＳ８→Ｓ９→Ｓ１０→Ｓ１１→Ｓ１２→Ｓ１３→Ｓ１４→Ｓ１５→Ｓ１７→Ｓ１９→Ｓ２６処理の流れとなり、サンプリング周期ＴＱとして、第１水温サンプリング時間Ｔ１における水温上昇量Ｔｕｐが演算され、これを上昇判定温度ＴＷｓｅｔ１と比較し、水温上昇率の判定が成される。
【００５１】
図７は、平坦路走行時における水温上昇のサンプリング例を示しており、第１水温サンプリング時間Ｔ１ごとの水温上昇量Ｔｕｐを求めている。
この１水温サンプリング時間Ｔ１あたりの水温上昇量Ｔｕｐが上昇判定温度ＴＷｓｅｔ１を越える上昇率である場合に、ステップＳ１９においてＹＥＳ判定され、ステップＳ２６に進んで、インテークドア１３が強制的に内気導入モードに切り換えられる。
【００５２】
このように、本実施例１では、エンジン冷却水温度Ｔｗが、開始判定水温Ｗｓｅｔ未満であっても、水温上昇率があらかじめ設定された設定上昇率を超えた時点で、第２開始条件成立として水温上昇抑制処理を実行するため、従来よりも早期に内気モードへの切換による水温上昇抑制を行い、エンジンのオーバヒート防止性能を向上できる。
【００５３】
しかも、外気温度Ｔａｍおよびエンジン冷却水温度Ｔｗに基づく第１開始条件の成立と、水温上昇率に基づく第２開始条件成立と、を併用して開始条件の判定を行うようにしたため、単に、第１開始条件が成立する温度を下げて水温上昇抑制処理を実行しやすくした場合と比較して、不要な内気導入モードへの強制切換の実行を抑制し、乗員に、内気導入モード切換による騒音上昇などの違和感を与えることを抑制できる。
【００５４】
（エンジン高負荷走行時）
急登坂走行、重積載走行、牽引走行などのエンジン高負荷走行時における車両用空調制御装置Ａの冷房運転時にあっても、上述の第１開始条件の成立時か、第２開始条件の成立時には、水温上昇抑制処理が実行されて、インテークドア１３が強制的に内気導入モードに切り換えられて、エンジンのオーバヒート防止が図られる。
【００５５】
ここで、エンジン高負荷走行時には、第２開始条件成立を判定する水温上昇率が平坦路走行時などのエンジン低負荷走行時の場合と異なり、サンプリング周期ＴＱとして、第２水温サンプリング時間Ｔ２を用いて水温上昇量Ｔｕｐを演算し、さらに、これを上昇判定温度ＴＷｓｅｔ２と比較して、水温上昇率の判定が成される。
【００５６】
図８は、急登坂路走行時における水温上昇量Ｔｕｐのサンプリング例を示しており、第２水温サンプリング時間Ｔ２ごとの水温上昇量Ｔｕｐを求めている。この図に示すように、急登坂路では、平坦路の場合よりも水温が急上昇する。そこで、サンプリング周期ＴＱとして、エンジン低負荷時に用いる第１水温サンプリング時間Ｔ１よりも短い第２水温サンプリング時間Ｔ２を用いることにより、短時間に、的確にエンジン高負荷運転によるエンジン冷却水温度Ｔｗの急上昇を検出し、早期に水温上昇抑制処理を開始して、エンジンのオーバヒート防止を行うことができる。
すなわち、水温上昇率が一定ではなしに上下した場合、水温サンプリング時間が長いと、それが平均化されて、水温上昇率が最も高い部分よりも低い値が算出される。それに対して、水温サンプリング時間が短い場合には、長い場合に比較して、より正確な水温上昇率を求めることができ、より的確な判定が可能となる。
【００５７】
さらに、エンジン高負荷状態は、変速機のギア位置Ｇｎとエンジン回転数Ｖｒｐｍとアクセル開度Ａｃとに基づいて判定するようにしたため、自動変速機の制御に用いられる既存の信号を利用することができ、車両用空調制御装置Ａとして、新規にセンサを設ける必要が無く、低コストで、上記作用効果を得ることが可能となる。
【００５８】
また、本実施例１では、勾配判定処理において急勾配か否かを判定しているが、この判定結果は、急勾配のみ成らず、車両の重積載あるいは牽引によりエンジン負荷が増加した場合も、検出することができる。
したがって、急勾配以外の負荷によりエンジン冷却水温度Ｔｗが急上昇した場合も、これに対応して、早期に水温上昇防止処理を実行することができる。
【００５９】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態および実施例１について詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態および実施例１に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００６０】
すなわち、実施例１では、エンジン高負荷検出装置として、変速機のギア位置Ｇｎとエンジン回転数Ｖｒｐｍとアクセル開度Ａｃとに基づいて、急勾配走行時か否かの勾配判定を行うものを示したが、これに限定されない。例えば、アクセル開度Ａｃに代えて燃料噴射量情報を用いて判定することもできる。あるいは、いわゆるナビゲーションシステムの走行道路情報を用いて、登坂状態か否かを判定し、その判定結果でサンプリング周期ＴＱを選択するようにしてもよい。
【００６１】
また、実施例１では、エンジン負荷に応じて水温サンプリング時間を変更するようにした例を示したが、これに限定されない。例えば、エンジンの負荷状態に応じて設定上昇率を異ならせなくてもよい。具体的には、水温上昇量Ｔｕｐは、一定の水温サンプリング時間で算出し、ステップＳ１４において急勾配と判定された場合と、非急勾配と判定された場合とで、比較する上昇量を異ならせてもよい。あるいは、急勾配と判定された場合のみ、水温上昇率が設定上昇率以上であるか否かの判定を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の最良の実施の形態の実施例１の車両用空調制御装置Ａの構成を示す構成説明図である。
【図２】実施例１の車両用空調制御装置Ａによる水温上昇防止処理の流れの一部を示すフローチャートである。
【図３】実施例１の車両用空調制御装置Ａによる水温上昇防止処理の流れの一部を示すフローチャートである。
【図４】実施例１の車両用空調制御装置Ａによる水温上昇防止処理の流れの一部を示すフローチャートである。
【図５】実施例１の車両用空調制御装置Ａによる水温上昇防止処理における勾配判定処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】実施例１の車両用空調制御装置Ａによる水温上昇防止処理において、勾配判定処理に用いる４速に応じたアクセル開度Ａｃに対応するエンジン回転数Ｖｒｐｍの特性を示す説明図である。
【図７】実施例１の車両用空調制御装置Ａによる水温上昇防止処理における平坦路走行時の水温上昇量Ｔｕｐのサンプリング例を示す水温上昇特性図である。
【図８】実施例１の車両用空調制御装置Ａによる水温上昇防止処理における急勾配登坂走行時の水温上昇量Ｔｕｐのサンプリング例を示す水温上昇特性図である。
【符号の説明】
【００６３】
１     空調ユニット
２     コントロールユニット（制御装置）
３     センサ群（検出装置）
５     エバポレータ
７     ラジエータ
１１   空気導入口
１３   インテークドア
３５   水温センサ
３６   車速センサ
３７   エンジン回転数センサ
３８   ギア位置センサ
３９   アクセル開度センサ
５０   冷凍サイクル
５１   コンプレッサ
５２   コンデンサ
Ａ     車両用空調制御装置
Ａｃ   アクセル開度
Ｇｎ   ギア位置
Ｓｓｅｔ      設定勾配
Ｔ１   水温サンプリング時間
Ｔ２   水温サンプリング時間
Ｔａｍ 外気温度
ＴＱ   サンプリング周期
Ｔｕｐ 水温上昇量
Ｔｗ   エンジン冷却水温度
Ｖｃ   車速
Ｖｒｐｍ      エンジン回転数
Ｗｓｅｔ      開始判定水温
【図１】
2009132346.tif 000003
【図２】
2009132346.tif 000004
【図３】
2009132346.tif 000005
【図４】
2009132346.tif 000006
【図５】
2009132346.tif 000007
【図６】
2009132346.tif 000008
【図７】
2009132346.tif 000009
【図８】
2009132346.tif 000010