説明

車両用空調制御装置

【課題】エバポレータ30の温度がその目標値を上回るとの条件をアイドルストップ制御の再始動条件に含む場合、エンジン10の自動停止中におけるエバポレータ30の温度の上昇速度が高くなることでエンジン10の自動停止時間が短くなり、エンジン10の燃費低減効果が低下すること。
【解決手段】車両の走行状態が停車直前であると判断された場合、エバブロワ44の送風量を漸減させる処理である風量漸減処理を行う。その後、車速センサ64の出力値に基づき車両が停車中であると判断された場合、上記目標値を強制的に高くする処理である目標エバ温度高温側設定処理を行うとともに、エバブロワ44の送風量を漸増させる処理である風量漸増処理を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内燃機関の動力により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機から吐出供給される冷媒を蒸発させて車両内の空気を冷却する蒸発器とを有して構成される空気調節システムを備える車両に適用され、前記蒸発器の温度又はこれと相関を有するパラメータの値をその目標値に制御すべく前記圧縮機を操作する車両用空調制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
この種の制御装置としては、下記特許文献1に見られるように、蒸発器の温度とその目標値(目標温度)との偏差に応じて内燃機関のアイドル回転速度を補正するものが知られている。詳しくは、蒸発器の温度と目標温度との乖離が大きいほど圧縮機の駆動トルクが増大することに鑑み、蒸発器の温度から目標温度を減算した値が大きいほど、アイドル回転速度を高く設定している。これにより、アイドル運転状態における内燃機関の生成トルクを圧縮機の駆動トルクに見合ったものとすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2004−353470号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、アイドル運転状態等、内燃機関の負荷が低い状態(低負荷状態)においては通常、燃焼によって生じる熱量に対する冷却損失の割合の増大等に起因して内燃機関の熱効率が低くなり、内燃機関の燃料消費率が高くなる。ここで内燃機関の燃料消費率が高い状況下において圧縮機が駆動されると、圧縮機の駆動に伴う燃料消費量の増大度合いが大きくなることで、内燃機関の燃料消費量が増大するおそれがある。
【0005】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、内燃機関の運転状態が低負荷状態である場合において圧縮機の駆動に伴う内燃機関の燃料消費量の増大を好適に抑制することのできる車両用空調制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
以下、上記課題を解決するための手段、及びその作用効果について記載する。
【0007】
請求項1記載の発明は、内燃機関の動力により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機から吐出供給される冷媒を蒸発させて車室内の空気を冷却する蒸発器とを有して構成される空気調節システムを備える車両に適用され、前記蒸発器の温度又はこれと相関を有するパラメータの値をその目標値に制御すべく前記圧縮機を操作する車両用空調制御装置において、前記内燃機関の運転状態が低負荷状態である場合に、前記目標値を強制的に高くする強制上昇手段を備えることを特徴とする。
【0008】
蒸発器の温度を低くするためには、冷凍サイクルの冷媒循環量を増大させるべく圧縮機の冷媒吐出量を増大させることが要求される。ここで圧縮機の冷媒吐出量を増大させると、圧縮機の駆動トルクが増大し、圧縮機の駆動に伴う内燃機関の燃料消費量が増大する。ここで上記発明では、内燃機関の運転状態が低負荷状態である場合に上記目標値(目標温度)を強制的に高くする。このため、内燃機関の燃料消費率が高くなる状況において圧縮機の冷媒吐出量を低減させることができ、圧縮機の駆動トルクを低減させることができる。これにより、圧縮機の駆動に伴う内燃機関の燃料消費量の増大を好適に抑制することができる。
【0009】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記空気調節システムは、前記蒸発器によって冷却された空気を車室内に供給すべく該蒸発器に送風するファンを備えるものであり、前記ファンの送風量を設定する風量設定手段と、前記内燃機関の運転状態が低負荷状態に移行するか否かを予測する予測手段と、該予測手段によって低負荷状態に移行すると予測される場合、前記設定された送風量に対して前記ファンの送風量を低下させる風量低下手段と、前記強制上昇手段によって前記目標値が高くされる場合に前記ファンの送風量を前記設定された送風量に向かって漸増させる風量漸増手段とを更に備えることを特徴とする。
【0010】
ファンの送風量が多くなると、蒸発器において冷媒と空気との熱交換が促進されることで蒸発器の温度の上昇速度が高くなり、蒸発器の温度が高くなりやすくなる。ここで蒸発器の温度が高くなると、車室内の快適性を適切に維持することができなくなるおそれがある。このため、蒸発器の温度の上昇を抑制すべくファンの送風量を低下させることも考えられる。しかしながら、ファンの送風量を低下させると、上記強制上昇手段によって目標温度が高くされることと相まって車室内の快適性を適切に維持することができなくなることが懸念される。
【0011】
ここで本発明者らは、目標温度が強制的に高くされる内燃機関の低負荷状態に移行すると予測される場合に風量設定手段によって設定されるファンの送風量を低下させた後、上記設定される送風量に向かってファンの送風量を漸増させることで蒸発器の温度の上昇速度を低下させ、車室内の快適性を極力維持することが可能であることを見出した。この点に鑑み、上記発明では、上記態様にてファンの送風量を漸増させることで、車室内の快適性を極力維持しつつ内燃機関の燃料消費量の増大を好適に抑制することができる。
【0012】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記車両は、前記内燃機関の自動停止処理及び再始動処理を行う自動停止始動手段を備え、前記再始動処理の実行条件には、前記蒸発器の温度又は前記パラメータの値が前記目標値を上回る旨の条件が含まれ、前記低負荷状態には、前記内燃機関が自動停止される状態が含まれることを特徴とする。
【0013】
上記発明では、強制上昇手段を備えることで、上記目標値を上回る旨の条件が成立するまでの時間を長くさせることできる。これにより、内燃機関が自動停止される時間を長くすることができ、ひいては内燃機関の燃費低減効果を好適に向上させることができる。しかも、上記発明が上記風量漸増手段を備える場合、車室内の快適性を極力維持しつつも、蒸発器の温度の上昇速度を低下させることができることから、内燃機関が自動停止される時間をいっそう長くすることができる。
【0014】
請求項4記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発明において、前記空気調節システムは、前記蒸発器によって冷却された空気を再加熱する加熱器を備えるものであり、前記再加熱された空気によって前記車両内の冷房制御を行う手段と、前記内燃機関の運転状態が低負荷状態である場合に、前記加熱器による再加熱量を低下させる加熱量低下手段とを更に備えることを特徴とする。
【0015】
上記発明では、目標温度が低く設定されて蒸発器の温度が過度に低くなる場合等に、車両内に供給される空気の温度が過度に低くなることで車室内の快適性を損なう事態を回避すべく、再加熱された空気によって冷房制御を行う。ここで上記強制上昇手段によって目標温度が高くされる場合、車室内に供給される空気の温度が上昇し、車室内の快適性を適切に維持することができなくなるおそれがある。この点、上記発明では、目標温度が強制的に高くされる内燃機関の低負荷状態において加熱器による再加熱量を低下させることで、車室内に供給される空気の温度の上昇を抑制する。これにより、車室内の快適性を極力維持しつつ内燃機関の燃料消費量の増大を好適に抑制することができる。
【0016】
請求項5記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の発明において、前記蒸発器は、前記冷媒の熱を蓄える蓄冷機能を有することを特徴とする。
【0017】
上記発明では、蒸発器に蓄冷機能を持たせることで、車室内の空気を冷却するために要する熱量が不足することを抑制し、蒸発器の温度の上昇を極力抑制することができる。これにより、車室内の快適性をより好適に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】一実施形態にかかるシステム構成図。
【図2】一実施形態にかかるアイドルストップ制御処理の手順を示すフローチャート。
【図3】一実施形態にかかる冷房制御処理の手順を示すフローチャート。
【図4】一実施形態にかかる冷房制御処理を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、本発明にかかる車両用空調制御装置を内燃機関(エンジン)を搭載した車両(自動車)に適用した一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【0020】
図1に本実施形態にかかるエンジンシステム及び空気調節システム(エアコンシステム)の全体構成を示す。
【0021】
図示されるように、エンジン10の各気筒には、エンジン10の燃焼室に燃料を供給するための燃料噴射弁12が備えられている。供給された燃料と吸気との混合気の燃焼によって発生するエネルギは、エンジン10の出力軸(クランク軸14)の回転動力として取り出される。なお、クランク軸14付近には、クランク軸14の回転角度を検出するクランク角度センサ18が設けられている。
【0022】
クランク軸14には、スタータ20が接続されている。スタータ20は、図示しないイグニッションスイッチのオンにより始動し、エンジン10を始動させるべくクランク軸14に初期回転を付与する(クランキングを行う)。
【0023】
一方、エアコンシステムは、車室内に温風又は冷風を供給する空気通路22と、この空気通路22を流れる空気を冷却するための冷凍装置とを備えて構成されている。
【0024】
冷凍装置は、冷凍サイクルに冷媒を循環させるべく冷媒を吸入・吐出するコンプレッサ24や、コンデンサ26、レシーバ28、更にはエバポレータ30(蒸発器)等を備えて構成されている。
【0025】
上記コンプレッサ24は、これが備える電磁駆動式のコントロールバルブ(CV24a)の通電操作によって冷媒の吐出容量を連続的に可変設定可能な可変容量型圧縮機である。コンプレッサ24の駆動軸に機械的に連結されたプーリ32は、ベルト34及びクランクプーリ36を介してクランク軸14と機械的に連結されている。このクランク軸14の回転動力がコンプレッサ24に伝達される状況下、CV24aへの通電操作により上記吐出容量が調節される。
【0026】
コンデンサ26は、DCモータ等によって回転駆動される図示しないファンから送風される空気と、コンプレッサ24から吐出供給される冷媒との熱交換が行われる部材である。レシーバ28は、コンデンサ26より流入した冷媒を気液分離して且つ分離された液冷媒を一時的に貯蔵し、液冷媒のみを下流側に供給するために設けられるものである。
【0027】
レシーバ28に貯蔵された液冷媒は、温度式膨張弁38によって急激に膨張され霧状とされ、霧状とされた冷媒は、エバポレータ30に供給される。エバポレータ30は、上記空気通路22内に設けられており、エバポレータ30において、空気通路22を流れる空気と上記霧状とされた冷媒とが熱交換することで冷媒の一部又は全部が気化する。これにより、空気通路22を流れる空気が冷却される。
【0028】
また、エバポレータ30は、その内部に封入される蓄冷剤40(例えばパラフィン)により冷媒の熱を蓄える蓄熱器として用いられる。これは、コンプレッサ24の駆動中に冷凍サイクルで生成された冷房のための熱量の余剰分を蓄え、後述するアイドルストップ制御によりエンジン10が自動停止される期間において、車室内を冷房するための構成である。詳しくは、コンプレッサ24が駆動されることでエバポレータ30に供給された冷媒と蓄冷剤40との熱交換によって、冷媒の熱がエバポレータ30に蓄えられる。その後、コンプレッサ24が停止される状況下、空気通路22を流れる空気と蓄冷剤40とが熱交換することにより、空気通路22を流れる空気が冷却される。なお、エバポレータ30の空気側出口付近には、エバポレータ30で熱交換された空気の温度(エバポレータ30の空気側出口温度、以下、実エバ温度)を検出するエバ温度センサ42が設けられている。また、エバポレータ30から流出した冷媒は、コンプレッサ24の吸入口に吸入される。
【0029】
一方、上記空気通路22には、上記エバポレータ30に加えて、空気通路22に空気流を生じさせるべくDCモータ等によって回転駆動されるファン(エバブロワ44)や、空気通路22を流れる空気を加熱するヒータコア46等が設けられている。
【0030】
ヒータコア46の内部には、図示しない冷却水配管から供給されるエンジン10の冷却水が流れている。ヒータコア46では、空気通路22を流れる空気と上記冷却水とが熱交換することで、空気通路22を流れる空気が加熱される。
【0031】
エバブロワ44によって送風された空気は、上記エバポレータ30、ヒータコア46を通過して所望の温度となるよう熱交換される。詳しくは、エバポレータ30は、エバブロワ44下流側の空気通路22を全面塞ぐように設けられ、ヒータコア46は、エバポレータ30下流側の空気通路22を部分的に塞ぐように設けられている。また、エバポレータ30とヒータコア46との間には、サーボモータ等により駆動されるエアミックスドア48が設けられている。エアミックスドア48は、その停止位置によって、ヒータコア46を通過する空気量とヒータコア46を迂回する空気量との割合を調節する。これにより、空気通路22を流れる空気の温度を調節し、温度調節された空気を車室内に設けられる図示しない吹出口を介して車室へと供給することで車室内を冷房する。
【0032】
エアコンシステムを操作対象とする電子制御装置(以下、エアコンECU50)は、周知のCPU、ROM、RAM等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。エアコンECU50には、車室内を冷房すべくコンプレッサ24の駆動指令となるA/Cスイッチ52や、車室内温度の目標値(目標室内温度)を設定する目標温度設定スイッチ54、車室内温度を検出する車室内温度センサ56、更にはエバ温度センサ42等の出力信号が入力される。エアコンECU50は、これら入力に応じてROMに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、エバブロワ44や、CV24a、更にはエアミックスドア48等の各種機器を操作する。そして、これら各種機器を操作することで、エバブロワ44やコンプレッサ24の駆動制御等、車室内の冷房制御を行う。
【0033】
上記エバブロワ44の駆動制御は、エバブロワ44の風量(ブロワ風量)を制御すべく、エバブロワ44に印加される電圧を調節するものとなる。詳しくは、エバブロワ44に印加される電圧が高いほどブロワ風量が多くなる。また、コンプレッサ24の駆動制御は、エバ温度センサ42の出力値から算出される実エバ温度をその目標値(目標エバ温度)に制御すべくCV24aを通電操作するものとなる。
【0034】
エンジンシステムを操作対象とする電子制御装置(以下、エンジンECU58)は、周知のCPU、ROM、RAM等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成されている。エンジンECU58には、ドライバのブレーキペダルの操作量を検出するブレーキセンサ60や、ドライバのアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ62、車両の走行速度を検出する車速センサ64、更にはクランク角度センサ18等の出力信号が入力される。また、エンジンECU58とエアコンECU50とは、双方向の通信を行うことで情報のやりとりを行う。詳しくは、エンジンECU58には、エアコンECU50から出力されるA/Cスイッチ52等の信号が入力される。一方、エアコンECU50には、エンジンECU58から出力されるブレーキセンサ60や、車速センサ64等の信号が入力される。
【0035】
エンジンECU58は、上記入力に応じて、ROMに記憶された各種の制御プログラムを実行することで、燃料噴射弁12による燃料噴射制御等、エンジン10の燃焼制御を行う。特にエンジンECU58は、エンジン10のアイドルストップ制御処理を行う。アイドルストップ制御処理は、エンジン10の運転中に所定の停止条件が成立することでエンジン10を自動停止させる処理を実行し、その後、所定の再始動条件が成立することでスタータ20によりエンジン10を再始動させる処理を実行するものである。これにより、エンジン10の燃費低減効果を得ることが可能となる。以下、図2を用いて、上記アイドルストップ制御について詳述する。
【0036】
図2に、本実施形態にかかるアイドルストップ制御処理の手順を示す。この処理は、エンジンECU58によって例えば所定周期で繰り返し実行される。
【0037】
この一連の処理では、まずステップS10においてエンジン10が自動停止中であるか否かを判断する。
【0038】
ステップS10においてエンジン10が自動停止中でないと判断された場合には、ステップS12に進み、エンジン10の停止条件が成立しているか否かを判断する。本実施形態では、上記停止条件を、ブレーキ操作がなされているとの条件と、車両の走行速度SPDが0になるとの条件との論理積が真であるとの条件とする。なお、ブレーキ操作がなされているか否かは、ブレーキセンサ60の出力値に基づき判断すればよい。また、車両の走行速度SPDは、車速センサ64の出力値に基づき算出すればよい。
【0039】
ステップS12においてエンジン10の停止条件が成立すると判断された場合には、ステップS14に進み、エンジン10の自動停止処理を行う。ここで自動停止処理は、燃料噴射弁12からの燃料噴射を停止することで、エンジン10を停止させる処理である。
【0040】
一方、上記ステップS10においてエンジン10が自動停止中であると判断された場合には、ステップS16に進み、エンジン10の再始動条件が成立しているか否かを判断する。本実施形態では、上記再始動条件を、ブレーキ操作がなされていないとの条件と、実エバ温度が目標エバ温度を上回るとの条件との論理和が真であるとの条件とする。ここで上記実エバ温度についての条件は、冷房制御による車室内の快適性を極力維持することを目的として設定されるものである。つまり、エンジン10の自動停止中においては、コンプレッサ24が駆動されず、実エバ温度が徐々に上昇する。実エバ温度が上昇すると、上記吹出口から車室内へと供給される空気の温度(吹出口温度)が徐々に上昇し、乗員に不快感を与えるおそれがある。このため、実エバ温度についての条件を設けることで、実エバ温度が高くなる場合にエンジン10を再始動させ、コンプレッサ24の駆動によって実エバ温度を低下させる。
【0041】
ステップS16においてエンジン10の再始動条件が成立すると判断された場合には、ステップS18に進み、エンジン10の再始動処理を行う。ここで再始動処理は、スタータ20を始動させることでクランキングを行うとともに、燃料噴射弁12からの燃料噴射を開始させることで、自動停止しているエンジン10を再始動させる処理である。
【0042】
なお、上記ステップS12、S16において否定判断された場合や、ステップS14、S18の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【0043】
上記アイドルストップ制御によれば、実エバ温度が目標エバ温度を上回ることで再始動条件が成立し、エンジン10が再始動される。ただし、自動停止処理が実行されてから再始動処理が実行されるまでの時間(自動停止時間)が短い場合には、アイドルストップ制御による燃費低減効果を十分に得ることができなくなる懸念がある。そこで本実施形態では、以下の冷房制御処理を行うことで、車室内の快適性を極力維持しつつも、エンジン10の自動停止時間を長くすることでエンジン10の燃費低減効果を向上させる。
【0044】
図3に、本実施形態にかかる冷房制御処理の手順を示す。この処理は、A/Cスイッチ52がオンされることを条件として、エアコンECU50によって例えば所定周期で繰り返し実行される。
【0045】
この一連の処理では、まずステップS20において車両が停車中であるか否かを判断する。この処理は、エンジン10の自動停止処理が実行される状況であるか否かを判断するための処理である。ここで車両が停車中であるか否かは、車両の走行速度SPDが0であるか否かで判断すればよい。
【0046】
ステップS20において車両が停車中でないと判断された場合には、ステップS22に進み、目標室内温度に基づき目標エバ温度を設定する処理である目標エバ温度通常時設定処理を行う。上記目標エバ温度は、車室内温度を目標室内温度とするために要求される吹出口温度を実現可能なように設定される。具体的には、目標エバ温度は、吹出口温度として要求され得る温度範囲(要求吹出温度範囲、例えば15〜20℃)よりも十分に低い温度範囲(例えば4〜10℃)に設定される。ここで本実施形態では、実エバ温度が過度に低下する場合、実際の吹出口温度を要求吹出温度範囲内とすべく、エバポレータ30において冷却された空気の一部がヒータコア46において再加熱されるようにエアミックスドア48を操作する。なお、目標室内温度は、目標温度設定スイッチ54の出力値に基づき算出すればよい。
【0047】
一方、上記ステップS20において車両が停車中であると判断された場合には、エンジン10の自動停止処理が実行される状況であると判断し、ステップS24において、目標エバ温度を目標エバ温度通常時設定処理によって設定されるものよりも強制的に高くする処理(目標エバ温度高温側設定処理)を行う。本実施形態では、吹出口温度を要求吹出温度範囲の上限値以下にすることを条件として、目標エバ温度を設定する。詳しくは、吹出口温度を要求吹出温度範囲の上限値以下とすることのできる極力高い値 (例えば13℃)に設定する。この処理は、吹出口温度についての要求を満たしつつも、エンジン10の燃費低減効果を向上させるための処理である。つまり、目標エバ温度を高くすると、エンジン10の自動停止中において実エバ温度が目標エバ温度を上回るまでの時間が長くなり、エンジン10の自動停止時間が長くなる。また、目標エバ温度を高くすると、エンジン10の再始動後のアイドル運転状態において実エバ温度を目標エバ温度に低下させるために要するコンプレッサ24の駆動トルクが減少する。
【0048】
なお、目標エバ温度高温側設定処理による目標エバ温度の設定に際しては、エンジン10の自動停止中において車室内の快適性を極力維持可能な観点から、コンプレッサ24の停止によるエバポレータ30での除湿度合いの低下に起因して吹出口の空気の湿度が過度に上昇したり、吹出口の空気の不快な臭いが発生したりすることを抑制可能な値とすることが望ましい。
【0049】
ステップS22、S24の処理の完了後、ステップS26において基準となるブロワ風量(基準風量)の設定処理を行う。本実施形態では、車室内温度センサ56の出力値から算出される車室内温度と、目標室内温度との偏差に基づき基準風量を設定する。具体的には、車室内温度から目標室内温度を減算した値が大きいほど基準風量を多くすればよい。
【0050】
続くステップS28〜S34では、基準風量に対してブロワ風量を漸減させる処理である風量漸減処理及びブロワ風量を基準風量に向かって漸増させる処理である風量漸増処理を行う。以下、これら処理について詳述する。
【0051】
ブロワ風量が多くなると、エバポレータ30において冷媒と空気との熱交換が促進される。ここでエンジン10の自動停止中において熱交換が促進されると、実エバ温度が目標エバ温度を上回るまでの時間が短くなることでエンジン10の自動停止時間が短くなり、エンジン10の燃費低減効果の向上度合いが小さくなることが懸念される。このため自動停止時間を長くするためには、エンジン10の自動停止中においてブロワ風量を低下させることも考えられる。しかしながら、エンジン10の自動停止中にブロワ風量を低下させると、車室内の快適性を適切に維持することができなくなることが懸念される。
【0052】
こうした問題を解決すべく、本発明者らは、燃費低減効果の向上を図りつつ、車室内の快適性を極力維持するためのエバブロワ44の風量設定手法について様々な検討及び実験を行った。そしてエンジン10の自動停止中において上記風量漸増処理を行うことで実エバ温度の上昇速度を低下させ、エンジン10の自動停止時間を長くしつつも車室内の快適性を極力維持することが可能であることを見出した。
【0053】
ただし、風量漸増処理を行うためには、この処理を開始する以前に基準風量に対してブロワ風量を一旦低下させる必要がある。ここで、例えばエンジン10の自動停止処理が実行される時点においてブロワ風量を急減させると、乗員に不快感を与えるおそれがある。そこで本実施形態では、車両の走行状態に基づき、エンジン10の自動停止処理が実行される状況に移行するか否かを予測し、移行すると予測された場合に上記風量漸減処理を行うことで、風量漸増処理を実行可能としつつ車室内の快適性を極力維持する。
【0054】
詳しくは、まずステップS28において車両の走行状態が停車直前であるか否かを判断する。この処理は、エンジン10の自動停止処理が実行される状況に移行するか否かを予測するための処理である。本実施形態では、車両の走行速度SPDが0よりも高くて且つ規定速度K(>0)未満であるとの条件と、ブレーキ操作がなされているとの条件との論理積が真であると判断された場合、車両の走行状態が停車直前であると判断する。
【0055】
ステップS28において車両の走行状態が停車直前であると判断された場合には、ステップS30に進み、上記風量漸減処理を行う。ここで風量漸減処理について説明すると、本実施形態では、上記ステップS28の処理で肯定判断される毎に漸増される補正量を算出し、この補正量を上記ステップS26の処理で設定された基準風量から減算した値としてブロワ風量の指令値(指令風量)を算出する。そしてこの指令風量に基づきエバブロワ44の駆動制御を行うことでブロワ風量を漸減させる。ここで上記補正量の初期値は0に設定し、上記補正量はエアコンECU50のメモリに都度記憶すればよい。また、風量漸減処理によるブロワ風量の減少度合い(減少速度)は、乗員に不快感を与えないとの観点から設定すればよい。
【0056】
なお、車両の走行状態が減速状態である場合、車両の運動エネルギをコンプレッサ24の駆動エネルギに変換するようなコンプレッサ24の駆動制御を行ってもよい。この際、コンプレッサ24の吐出容量が最大容量となるように上記駆動制御を行うのが望ましい。これにより、風量漸減処理が実行される期間を含む上記減速状態である期間において、エバポレータ30に冷房制御のための熱量を十分蓄えることで実エバ温度を低下させることができ、エンジン10の自動停止時間をいっそう長くすることが可能となる。ここで車両の走行状態が減速状態であるか否かは、例えば、車両の走行速度SPDの変化速度が負の値であるとの条件と、ブレーキ操作がなされているとの条件との論理積が真であるか否かに基づき判断すればよい。
【0057】
一方、上記ステップS28において車両の走行状態が停車直前でないと判断された場合には、ステップS32に進み、指令風量が上記基準風量未満であるか否かを判断する。この処理は、指令風量を上記基準風量としてエバブロワ44の駆動制御を行う処理(通常駆動処理)が行われる状況であるか否かを判断するための処理である。
【0058】
ステップS32の処理において通常駆動処理が行われる状況でないと判断された場合には、直前に風量漸減処理が行われ、指令風量が基準風量よりも低い状況であると判断し、ステップS34において風量漸増処理及びヒータコア46における再加熱量を低下させる処理(再加熱量低下処理)を行う。ここで風量漸減処理について説明すると、本実施形態では、上記ステップS32の処理で肯定判断される毎に、直前に算出された指令風量に所定量(>0)を加算することで指令風量を算出する。そしてこの指令風量に基づきエバブロワ44の駆動制御を行うことでブロワ風量を漸増させる。なお、風量漸増処理によるブロワ風量の増大度合い(上昇速度)は、エンジン10の自動停止時間を極力長くするとの観点から設定されるものであり、例えば実エバ温度の上昇速度が過渡に高くならない値に設定すればよい。
【0059】
一方、再加熱量低下処理について説明すると、この処理は、ヒータコア46において再加熱された空気を用いて冷房制御が行われる状況下、エンジン10の自動停止処理が実行される場合に車室内の快適性を極力維持するための処理である。つまり、例えばコンプレッサ24の停止によって実エバ温度が上昇する状況下、ヒータコア46における再加熱量を低下させることで、吹出口温度の上昇を抑制する。なお、上記再加熱量低下処理は、吹出口温度が急変して乗員に違和感を与える事態を回避すべく、ヒータコア46における再加熱量を漸減させるようにエアミックスドア48を操作する処理とするのが望ましい。
【0060】
一方、上記ステップS32の処理で否定判断された場合には、ステップS36に進み、上記通常駆動処理を行う。なお、通常駆動処理が行われると、上記ステップS30の処理で算出された補正量が初期化される(0とされる)。
【0061】
なお、ステップS30、S34、S36の処理が完了する場合には、この一連の処理を一旦終了する。
【0062】
図4に、本実施形態にかかる冷房制御処理の一例を示す。詳しくは、図4(a)に車両の走行速度SPDの推移を示し、図4(b)にクランク角度センサ18の出力値に基づくエンジン回転速度NEの推移を示し、図4(c)に目標エバ温度の推移を示し、図4(d)にブロワ風量の推移を示し、図4(e)に実エバ温度の推移を示し、図4(f)に吹出口温度の推移を示す。
【0063】
図示されるように、時刻t1において車両が走行を開始することで、目標エバ温度通常時設定処理によって目標エバ温度が設定される。その後、ドライバのブレーキ操作によって車両の走行速度SPDが規定速度Kを下回ることで車両の走行状態が停車直前であると判断される時点(時刻t2)から、車両の走行速度SPDが0となりエンジン10が自動停止される時点(時刻t3)まで風量漸減処理が行われる。そして時刻t3において目標エバ温度高温側設定処理によって目標エバ温度が強制的に高くされるとともに、風量漸増処理が開始される。その後時刻t4において実エバ温度が目標エバ温度Tαを上回ることでエンジン10が再始動され、再び車両の走行が開始される時刻t5において目標エバ温度通常時設定処理による目標エバ温度が設定される。
【0064】
このように、本実施形態では、上記目標エバ温度高温側設定処理、風量漸減処理、風量漸増処理及び再加熱量低下処理によって冷房制御による車室内の快適性を極力維持しつつ、エンジン10の自動停止時間を長くしたり、コンプレッサ24駆動トルクの増大を抑制したりすることでエンジン10の燃費低減効果を向上させることができる。
【0065】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
【0066】
(1)車両が停車中であると判断された場合、目標エバ温度を、車両の走行時に設定されるものよりも強制的に高くする処理である目標エバ温度高温側設定処理を行った。これにより、エンジン10の自動停止時間を長くしたり、エンジン10が再始動される場合におけるコンプレッサ24の駆動トルクの増大を抑制したりすることができ、ひいてはエンジン10の燃費低減効果を好適に向上させることができる。
【0067】
(2)車両の走行状態が停車直前であると判断された場合、基準風量に対してブロワ風量を漸減させる処理である風量漸減処理を行った。これにより、風量漸増処理を行うためにブロワ風量が急減することを回避することができ、ひいては乗員に不快感を与える事態の発生を抑制することができる。
【0068】
(3)風量漸減処理の後、基準風量に向かってブロワ風量を漸増させる処理である風量漸増処理を行った。これにより、エンジン10の自動停止時間を長くすることでエンジン10の燃費低減効果を好適に向上させるとともに、吹出口温度の変動を抑制することで冷房制御による車室内の快適性を極力維持することができる。
【0069】
(4)ヒータコア46において再加熱された空気を用いて冷房制御が行われる場合、エンジン10の自動停止中において再加熱量低下処理を行った。これにより、吹出口温度の上昇を抑制することができ、ひいては車室内の快適性を極力維持することができる。
【0070】
(5)エバポレータ30の内部に蓄冷剤40を封入することで、エバポレータ30に蓄冷機能を持たせた。これにより、エンジン10の自動停止中における実エバ温度の上昇を極力抑制することができ、エンジン10の自動停止時間を長くすることができる。したがって、エンジン10の燃費低減効果を好適に向上させることができる。
【0071】
(その他の実施形態)
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。
【0072】
・上記実施形態では、エバポレータ30の空気側出口温度を目標エバ温度に制御したがこれに限らない。例えば、エバポレータ30のフィンの温度(エバポレータ表面温度)を検出するセンサを備え、このセンサの出力値に基づき算出されるエバポレータ表面温度をその目標値に制御してもよい。また例えば、エバポレータ30内を流れる冷媒の温度やエバポレータ30の冷媒側出口温度を検出するセンサを備え、このセンサの出力値に基づき算出される冷媒温度をその目標値に制御してもよい。更に例えば、上記吹出口温度を検出するセンサを備え、このセンサの出力値に基づき算出される吹出口温度をその目標値に制御してもよい。
【0073】
・本願発明が適用される車両としては、アイドルストップ制御を行うものに限らず、この制御を行わないものであってもよい。この場合、アイドル運転状態において目標エバ温度高温側設定処理を行うことで、熱効率が低いアイドル運転状態におけるエンジン10の燃料消費量の増大を好適に抑制することができる。これは、実エバ温度が目標エバ温度よりも低い場合、コンプレッサ24の駆動トルクが0とされるためである。また、先の図3のステップS28の処理によってエンジン10の運転状態がアイドル運転状態に移行すると判断された場合に風量漸減処理を行い、その後風量漸増処理を行うことで、冷房制御による車室内の快適性の低下を極力抑制することができる。
【0074】
また、上記車両としては、走行動力源としてエンジン10のみを備えるものに限らず、走行動力源としてエンジン10とともに電動機を備えるハイブリッド車両であってもよい。この場合であっても、エンジン10を動力源としてコンプレッサ24が駆動されるものであるなら、熱効率が低いアイドル運転状態におけるコンプレッサ24の駆動を極力抑制する上で本発明の適用は有効である。
【0075】
・上記実施形態において、アイドル運転状態においても、目標エバ温度高温側設定処理を行ってもよい。
【0076】
・目標エバ温度を強制的に高くする手法としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、目標エバ温度通常時設定処理によって設定された目標エバ温度を所定温度だけ高くしてもよい。
【0077】
・上記実施形態では、先の図3のステップS32において指令風量が基準風量になると判断された場合、すなわち風量漸減処理が完了したと判断された場合に通常駆動処理を行ったがこれに限らない。例えば、風量漸増処理中に車両が走行を開始する(先の図4の時刻t5)と判断された場合、通常駆動処理を行ってもよい。
【0078】
・実エバ温度についてのエンジン10の再始動条件としては、上記実施形態に例示したものに限らない。例えば、実エバ温度が、目標エバ温度よりも規定値高い温度(規定温度)を上回るとの条件としてもよい。この場合、目標エバ温度によって変化する上記規定温度の上限値を、上記目標エバ温度高温側設定処理によって設定される目標エバ温度で制限するのが望ましい。
【0079】
・風量漸増処理としては、ブロワ風量を単調強増加させるものに限らない。例えば漸増及び漸減を周期的に繰り返しつつもブロワ風量の極大値及び極小値が漸増するようにしてもよい。これにより、実エバ温度の上昇に伴ってブロワ風量の平均値を単調強増加させることができる。
【0080】
・上記実施形態では、車両の走行状態が停車直前であると判断された場合、風量漸減処理を行ったがこれに限らない。例えば、停車直前であると判断された場合、風量漸減処理に代えてブロワ風量を短時間に所定量低下(急減)させる処理を行ってもよい。ただし、乗員に与える不快感を抑制する観点から、風量漸減処理を行うのが望ましい。
【0081】
・上記実施形態では、コンプレッサ24を可変容量型圧縮機としたがこれに限らない。例えば駆動中は吐出容量が一定の固定容量型圧縮機としてもよい。
【0082】
・上記実施形態では、蓄冷するための機能がエバポレータ30に備えられたがこれに限らず、この機能を備えなくてもよい。
【符号の説明】
【0083】
10…エンジン、12…燃料噴射弁、20…スタータ、24…コンプレッサ、30…エバポレータ、40…蓄冷剤、42…エバ温度センサ、44…エバブロワ、50…エアコンECU(車両用空調制御装置の一実施形態)、58…エンジンECU。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
内燃機関の動力により駆動されて冷媒を圧縮する圧縮機と、該圧縮機から吐出供給される冷媒を蒸発させて車室内の空気を冷却する蒸発器とを有して構成される空気調節システムを備える車両に適用され、前記蒸発器の温度又はこれと相関を有するパラメータの値をその目標値に制御すべく前記圧縮機を操作する車両用空調制御装置において、
前記内燃機関の運転状態が低負荷状態である場合に、前記目標値を強制的に高くする強制上昇手段を備えることを特徴とする車両用空調制御装置。
【請求項2】
前記空気調節システムは、前記蒸発器によって冷却された空気を車室内に供給すべく該蒸発器に送風するファンを備えるものであり、
前記ファンの送風量を設定する風量設定手段と、
前記内燃機関の運転状態が低負荷状態に移行するか否かを予測する予測手段と、
該予測手段によって低負荷状態に移行すると予測される場合、前記設定された送風量に対して前記ファンの送風量を低下させる風量低下手段と、
前記強制上昇手段によって前記目標値が高くされる場合に前記ファンの送風量を前記設定された送風量に向かって漸増させる風量漸増手段とを更に備えることを特徴とする請求項1記載の車両用空調制御装置。
【請求項3】
前記車両は、前記内燃機関の自動停止処理及び再始動処理を行う自動停止始動手段を備え、
前記再始動処理の実行条件には、前記蒸発器の温度又は前記パラメータの値が前記目標値を上回る旨の条件が含まれ、
前記低負荷状態には、前記内燃機関が自動停止される状態が含まれることを特徴とする請求項1又は2記載の車両用空調制御装置。
【請求項4】
前記空気調節システムは、前記蒸発器によって冷却された空気を再加熱する加熱器を備えるものであり、
前記再加熱された空気によって前記車両内の冷房制御を行う手段と、
前記内燃機関の運転状態が低負荷状態である場合に、前記加熱器による再加熱量を低下させる加熱量低下手段とを更に備え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制御装置。
【請求項5】
前記蒸発器は、前記冷媒の熱を蓄える蓄冷機能を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用空調制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−189817(P2011−189817A)
【公開日】平成23年9月29日(2011.9.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−56891(P2010−56891)
【出願日】平成22年3月15日(2010.3.15)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】