車両用空調装置
【課題】エンジン停止時間を長くして更なる燃費向上を図ることを目的とする。
【解決手段】エンジンオン要求が行われている際に、エアミックスダンパの開度が１００％未満、すなわち、冷風と温風が混合されている状態である場合には（２００〜２０８、２１４）、エンジンオン要求を取り消して（２１６）、エアミックスダンパの開度を１００％に戻すように制御し、目標吹出し温度（ＴＡＯ）を維持できなくなる所定水温となった時に（２１０、２１２）、エンジンオン要求を行うことにより、水温の余熱が十分あるのにエンジンオン要求してしまうことを防止することができ、従来の技術よりもエンジン停止時間を長くして更なる燃費向上を図ることができる。
【解決手段】エンジンオン要求が行われている際に、エアミックスダンパの開度が１００％未満、すなわち、冷風と温風が混合されている状態である場合には（２００〜２０８、２１４）、エンジンオン要求を取り消して（２１６）、エアミックスダンパの開度を１００％に戻すように制御し、目標吹出し温度（ＴＡＯ）を維持できなくなる所定水温となった時に（２１０、２１２）、エンジンオン要求を行うことにより、水温の余熱が十分あるのにエンジンオン要求してしまうことを防止することができ、従来の技術よりもエンジン停止時間を長くして更なる燃費向上を図ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置にかかり、特に、停車時等にエンジン停止するハイブリッド自動車等の車両に搭載された車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点等などで走行停止した際に、アイドリングを停止して燃費向上を図るアイドリングストップ制御が行われる車両がある。例えば、エンジンとモータを動力源として搭載された車両では、走行停止した際にエンジンを停止して燃費向上を図っている。
【０００３】
一方、車両用空調装置は、エンジンの冷却水の熱を利用して暖房を行っているので、冷却水温度が低い場合には、所望の暖房効果を得ることができない。すなわち、上述のようなアイドリングストップ制御を行うような車両や走行中でもモータで走行するようなモードを有するハイブリッド自動車等の車両では、冷却水温が低下してしまうと、暖房効果が得られなくなってしまう。
【０００４】
そこで、車両用空調装置の目標吹出し温度（ＴＡＯ）に応じて予め定められたエンジン冷却水の温度の閾値に基づいて、エンジン停止やエンジン始動を行って、冷却水の温度低下を抑制して暖房効果を得ることが提案されている。例えば、特許文献１に記載の技術では、車両用空調装置の目標吹出し温度（ＴＡＯ）が高いほど、エンジン始動を要求する冷却水温度を設定している。これによってエンジン停止時間を長くして燃費向上を図ることができる。
【特許文献１】特開２００２−２１１２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、目標吹出し温度に応じて予め定められたエンジン冷却水の温度の閾値に基づいてエンジン停止や始動を行う車両用空調装置では、暖房時に、冷却水の通路となるヒータコアを通過するヒータコア通過風と、冷媒の通路となるエバポレータを通過するエバポレータ通過風とを混合して空調している場合があり、この場合には、エバポレータで冷却された空気が混合されるので、無駄にエンジンを起動して冷却水温度を挙げて暖房温度（目標吹出し温度）を維持することになり、無駄な燃料消費となり、燃費向上するために行っている車両用空調装置の制御に改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、エンジン停止時間を長くして更なる燃費向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、車室内を空調するための空調風の目標吹出し温度を算出し、冷風とエンジン冷却水の熱を利用した温風とを混合する混合手段による混合状態に応じて、算出した前記目標吹出し温度となるように車室内を空調する車両用空調装置であって、前記目標吹出し温度に応じて予め定められたエンジン冷却水の温度が閾値以下の場合に、暖房能力を維持するためのエンジン始動要求を行うエンジン始動要求手段と、前記混合手段による冷風と温風の混合状態を判断する判断手段と、前記判断手段によって前記混合手段で冷風と温風とが混合されていることが判断された場合に、前記エンジン始動要求を禁止するエンジン始動禁止手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、例えば、車室内温度、外気温、日射量等を検出して、予め設定された温度にするための空調風の目標吹出し温度を算出して、冷風と温風を混合する混合手段の混合状態に応じて、算出した目標吹出し温度となるように車室内が空調される。
【０００９】
また、ハイブリッド自動車等の車両では、エンジンが停止されてモータによる走行が行われるため、温風の熱源となる冷却水の温度が低下してしまうため、目標吹出し温度に応じて予め定められたエンジン冷却水の温度が閾値以下の時に、暖房能力を維持するためのエンジン始動要求がエンジン始動要求手段によって行われる。
【００１０】
このような車両用空調装置では、上述したように、混合手段によって冷風と温風が混合されている状態でも、エンジン冷却水の温度が低下すると、現在の混合手段の混合状態で暖房能力を維持するためにエンジン始動要求を行ってしまう。
【００１１】
そこで、混合手段による冷風と温風の混合状態を判断手段によって判断し、混合手段の混合状態で冷風と温風とが混合されていることが判断手段によって判断された場合に、エンジン始動要求がエンジン始動禁止手段によって禁止される。これによって、エンジン水温の余熱が十分あるのにエンジン始動要求してしまうことを防止することができるので、エンジン停止時間を従来の技術よりも長くして更なる燃費向上を図ることができる。
【００１２】
なお、エンジン始動禁止手段によってエンジン始動要求が禁止された場合には、請求項２に記載の発明のように、設定手段を更に備えて、エンジン始動要求を行うエンジン冷却水の温度を前記閾値より低く設定するようにしてもよい。これによって暖房能力を維持しながらエンジン停止時間を長くすることが可能となる。
【００１３】
また、エンジン始動禁止手段によってエンジン始動要求が禁止された場合には、請求項３に記載の発明のように、混合状態制御手段を更に備えて、混合手段による混合状態を温風の割合が多くなるように混合手段を制御して目標吹出し温度を維持するようにしてもよいし、請求項４に記載の発明のように、冷却水循環制御手段を更に備えて、エンジン停止時でもエンジン冷却水を循環可能な電動ウォーターポンプを制御して目標吹出し温度を維持するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、エンジン始動要求が行われている際に、冷風と温風が混合されている混合状態であることが判断された場合に、エンジン始動要求を取り消すことによって、エンジン水温の余熱が十分あるのにエンジン始動要求してしまうことを防止することができるので、エンジン停止時間を長くして更なる燃費向上を図ることができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態に係わる車両用空調装置１０は、ハイブリッド自動車に搭載され、エンジン停止時においても車室内空調可能なものとして説明する。
【００１６】
本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置１０は、コンプレッサ１２、コンデンサ１４、エキスパンションバルブ１６、及びエバポレータ１８を含む冷媒の循環路によって冷凍サイクルが構成されている。
【００１７】
エバポレータ１８は、圧縮されて液化している冷媒を気化することにより、このエバポレータ１８を通過する空気（以下、エバポレータ後の空気という）を冷却する。この時、エバポレータ１８では、通過する空気を冷却することにより、空気中の水分を結露させるようになっており、これにより、エバポレータ１８後の空気が除湿される。
【００１８】
エバポレータ１８の上流側に設けられているエキスパンションバルブ１６は、液化している冷媒を急激に減圧することにより、霧状にしてエバポレータへ供給するようになっており、これによってエバポレータ１８での冷媒の気化効率を向上させている。
【００１９】
本実施形態では、車両用空調装置１０のコンプレッサ１２は、電動式のコンプレッサを適用し、車両の動力（例えば、エンジンやモータ等）を動作しない場合でもモータ２０によって冷媒の循環が可能なように構成されている。なお、車両の動力が作動している時には、車両の動力によってコンプレッサ１２を駆動するようにしてもよい。また、車両の動力を使用する場合には電動式のコンプレッサではなく、機械式のコンプレッサを適用するようしてもよい。
【００２０】
車両用空調装置１０のエバポレータ１８は、空調ダクト２２の内部に設けられている。この空調ダクト２２は、両端が開口しており、一方の開口端には、空気吸い込み口２４、２６が形成されている。また他方の開口端には、車室内へ向けて開口された複数の空気吹出口２８（本実施の形態では一例として２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃを図示）が形成されている。
【００２１】
空気吸い込み口２６は、車両外部と連通し、空調ダクト２２内に外気を導入可能となっている。また、空気吸い込み口２４は、車室内と連通しており車室内下部から空気（内気）を空調ダクト２２内に導入可能となっている。なお、空気吹出し口２８は、本実施の形態では、ウインドシールドガラスへ向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出し口２８Ａ（ＤＥＦ）、車室内上部へ向けて空気を吹出し可能なサイド及びセンタレジスタ吹出し口２８Ｂ（Ｖｅｎｔ）、車室内下部へ向けて空気を吹き出す足下吹出し口２８Ｃ（Ｈｅａｔ）とされている。
【００２２】
空調ダクト２２内には、エバポレータ１８と空気吸い込み口２４、２６との間にブロアファン２７が設けられている。また、空気吸い込み口２４、２６の近傍には、吸い込み口切換ダンパ３０が設けられている。吸い込み口切換ダンパ３０は、吸い込み口切換ダンパ用アクチュエータ３２の作動によって、空気吸い込み口２４、２６の開閉を排他的に行う。
【００２３】
ブロアファン２７は、ブロアモータ３４の駆動によって回転して、空気吸い込み口２４乃至空気吸い込み口２６から空調ダクト２２内に吸引し、さらにこの空気をエバポレータ１８へ向けて送出する。この時、吸い込み口切換ダンパ３０による空気吸い込み口２４、２６の開閉状態に応じて、空調ダクト２２内に外気又は内気が導入されるようになっている。すなわち、吸い込み口切換ダンパ３０によって内気循環モードと外気導入モードが切換えられる。
【００２４】
エバポレータ１８の下流には、エアミックスダンパ３６及びヒータコア３８が設けられている。エアミックスダンパ３６は、エアミックスダンパ用アクチュエータ４０の駆動によって回動してエバポレータ１８後の空気の、ヒータコア３８を通過する量とヒータコア３８をバイパスする量を調整する。ヒータコア３８は、エンジン冷却水が循環しており、該エンジン冷却水の熱を用いてエアミックスダンパ３６によって案内された空気を加熱する。
【００２５】
エバポレータ１８後の空気は、エアミックスダンパ３６の開度に応じてヒータコア３８へ案内されて加熱され、さらに、ヒータコア３８によって加熱されていない空気と混合された後に、空気吹出し口２８へ向けて送出される。車両用空調装置１０では、エアミックスダンパ３６をコントロールして、エバポレータ１８後の冷風と、ヒータコア３８によって加熱された温風の混合状態を調整することで、空気吹出し口２８から車室内へ向けて吹き出す空気の温度調整を行う。
【００２６】
空気吹出し口２８の近傍には、吹出し口切換ダンパ４２が設けられている。車両用空調装置１０では、これらの吹出し口切換ダンパ４２によって空気吹出し口２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃを開閉することにより、温度調整した空気を所望の位置から車室内へ吹き出すことができる。なお、この吹出し口切換ダンパ４２の作動は、車両用空調装置１０が設定された運転モードに応じて吹出し口切換ダンパ用アクチュエータ４４を駆動することによって行われる。
【００２７】
また、車両用空調装置１０は、車両用空調装置１０の各種制御を行うためのエアコンＥＣＵ４６を備えている。エアコンＥＣＵ４６には、ブロアファン２７の回転速度を制御するブロアファン速度エアコンＥＣＵ４８、吸い込み口切換ダンパ用アクチュエータ３２、エアミックスダンパ用アクチュエータ４０、吹出し口切換ダンパ用アクチュエータ４４、コンプレッサ１２を回転駆動するモータ２０を制御する制御スイッチ５０、外気温センサ５２、車室内温度センサ５４、日射センサ５６、及びエバポレータ後温度センサ６０が接続されていると共に、車両用空調装置１０の温度設定や吹出し口２８の選択等を行うための温度設定装置５８等が接続されており、外気温センサ５２、車室内温度センサ５４、日射センサ５６、エバポレータ後温度センサ６０の検出値がエアコンＥＣＵ４６に入力され、各センサの検出値に基づいて温度設定装置５８の設定等に応じた各種制御を行うようになっている。なお、ブロアファン速度エアコンＥＣＵ４８は、パワートランジスタのようなものを適用することができ、パワートランジスタを適用する場合には、パワートランジスタのベースにかかる電圧のデューティ比を変えることでブロアファン２７の回転速度を変えることが可能である。
【００２８】
さらに、エアコンＥＣＵ４６には、エンジンＥＣＵ６２が接続されており、エンジンＥＣＵ６２に入力されるエンジン水温の検出結果が取得可能とされて、本実施の形態に係わる車両用空調装置１０は、ハイブリッド自動車等の車両に搭載されるので、モータによる走行時や停車時等の際にエンジンがオフされて、エンジン冷却水温度が低下すると、暖房効果を得られなくなってしまうため、エンジン水温に基づいて、エンジンＥＣＵ６２にエンジンオン要求やエンジンオフ要求を行うようになっている。
【００２９】
詳細には、エアコンＥＣＵ４６には、目標吹出し温度（ＴＡＯ）に応じて予め定められたエンジン水温のエンジンオン要求閾値とエンジンオフ要求閾値からなるエンジンオンオフ要求マップが記憶されており、該エンジンオンオフマップに基づいて、エンジンＥＣＵ６２に対してエンジンオン要求及びエンジンオフ要求を行うようになっている。図２には、目標吹出し温度に応じて予め定められたエンジン水温の閾値のエンジンオンオフ要求マップの一例を示す。なお、図２の実線はエンジンオフ要求の閾値を示し、実線の図２上側がエンジンオフ要求領域であり、図２の点線はエンジンオン要求の閾値を示し、点線の図２下側がエンジンオン要求領域であり、実線と点線の間がオンオフのチャタリングを防止するためのヒステリシス領域となっている。
【００３０】
続いて、上述のように構成された本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置１０の動作について説明する。
【００３１】
本実施の形態に係わる車両用空調装置１０は、各センサの検出結果に基づいて、車室内の温度を予め定めた設定値に保つように空調制御（オートエアコン制御）するようになっており、オートエアコン制御について説明する。図３は、エアコンＥＣＵ４６で行われるオートエアコン制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【００３２】
温度設定装置５８等によって空調開始指示がなされると、ステップ１００では、外気温センサ５２、車室内温度センサ５４、日射センサ５６、及びエバポレータ後温度センサ６０等の各センサ値によって検出される検出値を読み込むと共に、温度設定装置５８によって設定されている温度を読み込む。
【００３３】
続いて、ステップ１０２では、目標吹出し温度（ＴＡＯ）を算出してステップ１０４へ移行する。ＴＡＯは、次式を用いて算出される。
【００３４】
ＴAO＝Ｋ１×Ｔset−Ｋ２×Ｔr−Ｋ３×Ｔo−Ｋ４×ＳＴ＋Ｃ
ここで、Ｔsetは設定温度、Ｔrは車室内温度、Ｔoは外気温、ＳＴは日射量を示し、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｃは定数である。
【００３５】
ステップ１０４では、エアミックスダンパ（Ａ／Ｍ）３６の開度を算出する。詳細には、吹出し温度が目標吹出し温度となるように制御するために、ヒータコア３８を通過して温風と、ヒータコア３８をバイパスした冷風の割合である混合比（温風／冷風）ｒを次式によって算出する。
【００３６】
ｒ＝（ＴAO−Ｔe）／（Ｔh−Ｔe）
なお、Ｔeはエバポレータ１８後に設けたセンサによって検出したエバポレータ後空気温度を示し、Ｔhはヒータコア３８直後の空気温度を示す。また、Ｔhは本実施の形態では、次式を用いて演算する。
【００３７】
Ｔh＝Ａ×Ｔw＋（１−Ａ）×Ｔe
ここで、Ｔwはエンジン冷却水の温度を示し、Ａは１以下の定数を示す。
【００３８】
次に、演算した混合比ｒになるエアミックスダンパ３６の開度Ｓを次式で演算する。
【００３９】
Ｓ＝Ｆ１（ｒ）
なお、Ｆ１（ｘ）はエアミックスダンパ３６の開度Ｓの関数を表し、Ｆ１（ｒ）は混合比ｒの場合のエアミックスダンパ３６の開度を表す。
【００４０】
次にステップ１０６では、算出されたエアミックスダンパ３６の開度となるように、エアミックスダンパ用アクチュエータ４０を駆動して、ステップ１０８へ移行する。
【００４１】
ステップ１０８では、予め定めたマップに応じて、目標吹出し温度からブロアファン２７のブロアモータ３４へ印加する電圧を演算して、ブロアファン速度制御装置４８に信号を出力することで、目標吹出し温度に応じた送風が行われ、ステップ１１０へ移行する。
【００４２】
ステップ１１０では、エアコンオフか否か判定する。該判定は、温度設定装置５８等によって空調の停止が指示されたか否か等を判定し、該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理を繰り返し、ステップ１１０の判定が肯定されたところで処理を終了する。
【００４３】
ところで、本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置１０は、ハイブリッド自動車等に搭載されるため、エンジンを停止してモータ等で走行することがあるが、この場合には、エンジン冷却水の熱を利用して暖房するため、エンジン停止時間が長くなると暖房効果を得られなくなってしまうため、エンジンオンオフ要求をエアコンＥＣＵ４６からエンジンＥＣＵ６２に出力して、エンジン冷却水の温度の低下を防止するエンジンオンオフ要求制御を行う。
【００４４】
しかしながら、従来のエンジンオンオフ要求制御では、目標吹出し温度（ＴＡＯ）に応じて予め定めた水温の閾値に基づいてエンジンオンオフ要求を行うため、エアミックスダンパ３６が開度調整されて冷風が混合されている状態でも水温が低下すると、エンジンオン要求を行ってしまい、エンジン冷却水自体は十分な余熱があるにも係わらずエンジンオン要求を行ってしまい、無駄な燃料消費となってしまう。
【００４５】
図４は、オートエアコン制御を行いながら、任意に走行した時の、目標吹出し温度（ＴＡＯ）、ヒータ吹出し温度、水温（ＴＷＥ）、及びエアミックスダンパ３６の開度（ＳＷ）の時間経過に対する変化を示すグラフである。例えば、オートエアコン制御では、エンジン始動して水温（ＴＷＥ）が予め定めた水温を超えたところで、ブロアモータ３４の回転が開始されて吹出し温度が時間経過と共に上昇して、これに伴って目標吹出し温度（ＴＡＯ）が低下する。そして、図４の場合には、約２７分後からエアミックスダンパ開度（ＳＷ）の調整が開始されて、目標吹出し温度の調整が行われている。このエアミックスダンパ開度ＳＷの調整が行われている間は、水温が十分な熱を有しており、この時に、エンジンオン要求を行うと、無駄な燃料消費となってしまう。そこで、本実施の形態では、エアミックスダンパ３６の開度調整が行われている際には、エンジンオン要求を取り消すようにしたエンジンオンオフ要求制御を行う。
【００４６】
図５は、本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置１０のエアコンＥＣＵ４６で行われるエンジンオンオフ要求制御の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図５のエンジンオンオフ要求制御は、オートエアコン制御の終了と共に終了するものとして説明する。
【００４７】
上述のオートエアコン制御が開始されると、ステップ２００では、ステップ１０４で算出された現在の目標吹出し温度（ＴＡＯ）を読み出して、ステップ２０２へ移行する。
【００４８】
ステップ２０２では、読み出した目標吹出し温度（ＴＡＯ）が４０℃以上か否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２０４へ移行し、肯定された場合にはステップ２０６へ移行する。
【００４９】
ステップ２０４では、図４に示したエンジンオンオフ要求マップに基づいて、エンジンオンオフ要求をエンジンＥＣＵ６２に対して行ってステップ２００に戻って上述の処理が繰り返される。すなわち、エンジンＥＣＵ６２では、エアコンＥＣＵ４６から要求されたエンジンオン要求やエンジンオフ要求に応じてエンジンオンオフが制御される。
【００５０】
一方、ステップ２０２の判定が肯定されてステップ２０６へ移行すると、ステップ１０４で算出されたエアミックスダンパ（Ａ／Ｍ）の開度を読み出してステップ２０８へ移行する。
【００５１】
ステップ２０８では、エアミックスダンパ（Ａ／Ｍ）の開度が１００％（エバポレータ１８後の空気が全てヒータコア３８を通過する暖房側全開状態）より少ない開度か否かを判定し、該判定が否定された場合には上述のステップ２０４へ移行し、肯定された場合にはステップ２１０へ移行する。
【００５２】
ステップ２１０では、エンジンＥＣＵ６２からエンジン水温を取得してステップ２１２へ移行して、所定水温以上か否かを判定する。なお、所定水温は、目標吹出し温度（ＴＡＯ）の温度を維持可能な最も低い水温とし、目標吹出し温度（ＴＡＯ）に応じて予め定めた値を所定値としてエアコンＥＣＵ４６に記憶しておく。例えば、図２に示すエンジンオンオフ要求の閾値よりも低い温度でエンジンオンオフ要求を行う閾値をエアコンＥＣＵ４６に記憶しておく。
【００５３】
次にステップ２１４では、エンジンオン要求中か否かを判定する。該判定は、ステップ２０４のオンオフ要求マップに基づくエンジンオン要求が行われている状態か否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２００に戻って上述の処理が繰り返され、判定肯定された場合にはステップ２１６へ移行する。
【００５４】
ステップ２１６では、エンジンオン要求を取り消してステップ２００に戻って上述の処理が繰り返される。すなわち、エアミックスダンパによって冷風と温風が混合されている状態で余熱が存在する場合には、エンジンオン要求が禁止される。
【００５５】
ここで、上述のエンジンオンオフ要求制御を具体的に説明する。
【００５６】
温度設定装置５８によって暖房が指示されると、例えば、図４に示すように車室内が冷えている状態では算出される目標吹出し温度（ＴＡＯ）が４０℃以上となり、ステップ２０２の判定が肯定される。また、暖房開始時ではエアミックスダンパ開度ＳＷも１００％となり、ステップ２０８の判定が否定されてステップ２０４によってエンジンオンオフ要求マップに基づくエンジンオンオフ要求が行われる。すなわち、目標吹出し温度（ＴＡＯ）に応じて予め定められたエンジン水温の閾値に基づいてエンジンオンオフ要求が行われる。
【００５７】
続いて、車室内温度が上昇してくると、図４の約２７分経過後のように、エアミックスダンパ開度ＳＷが調整されて、エアミックスダンパ３６の開度が低下するので、ステップ２０８の判定が肯定される。この時、水温が十分暖まっているので、ステップ２１２の判定は肯定されて、ステップ２０４でエンジンオン要求がなされている場合にはステップ２１６の判定が肯定されてエンジンオン要求が取り消される。これによって上述のオートエアコン制御（図３）では、車室内温度が低下しないように制御されるため、エアミックスダンパ３６の開度を１００％に戻すように制御され、目標吹出し温度（ＴＡＯ）を維持するように制御される。なお、本実施の形態では、オートエアコン制御で徐々にエアミックスダンパ３６の開度を１００％に戻す制御を行うようにしたが、エンジンオン要求を取り消した時に、強制的にエアミックスダンパ３６の開度を１００％に戻すように制御してもよい。
【００５８】
このようにしてエンジンオンオフ要求制御が繰り返されると、エンジンが停止している状況等が続くと徐々にエンジン水温が低下し、目標吹出し温度を維持できない水温、すなわち所定水温以下の水温となる。これによってステップ２１２が否定されて、ステップ２０４へ移行すると、エンジンオン要求が行われることになる。すなわち、図２に示すエンジンオンオフ要求マップよりも低いエンジン水温の閾値でエンジンオン要求がエンジンＥＣＵ６２に対して行われる。
【００５９】
従って、本実施の形態に係わる車両用空調装置１０では、エンジンオン要求が行われている際に、エアミックスダンパ３６の開度が１００％未満、すなわち、冷風と温風が混合されている状態である場合には、エンジンオン要求を取り消すことによって禁止して、エアミックスダンパ３６の開度を１００％に戻すように制御し、目標吹出し温度（ＴＡＯ）を維持できなくなる所定水温までエンジンオン要求が行われないことになるので、水温の余熱が十分あるのにエンジンオン要求してしまうことを防止することができ、従来の技術よりもエンジン停止時間を長くして更なる燃費向上を図ることができる。
【００６０】
なお、上記の実施の形態は、エンジンの冷却水を循環するウォーターポンプとして電動ウォーターポンプを適用して、ステップ２１２で所定水温より低くなった場合に、電動ウォーターポンプの作動要求をエンジンＥＣＵ６２に対してエアコンＥＣＵ４６が行うことで、電動ウォーターポンプを作動させてヒータコア３８を流れる水温を上げるように制御しても良い。これによって、更に停止時間を長くして燃費向上を図ることが可能となる。
【００６１】
また、上記の実施の形態では、エアコンＥＣＵ４６は、エンジンの始動状態は特に検出せずに、エンジンオンオフ要求をエンジンＥＣＵ６２に対して行うようにしたが、これに限るものではなく、例えば、エアコンＥＣＵ４６は、エンジンＥＣＵ６２からエンジン始動状態を検出して、エンジン始動状態を考慮してエンジンオンオフ要求を行うようにしてもよい。すなわち、エアコンＥＣＵ４６は、エンジン停止状態、且つ、目標吹出し温度に応じて予め定めたとエンジン水温が閾値（エンジンオン要求の閾値）以下の場合に、エンジンオン要求行い、エンジン始動状態、且つ、目標吹出し温度に応じて予め定めた水温が閾値（エンジンオフ要求の閾値）以上の場合に、エンジンオフ要求を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置の構成を示すブロック図である。
【図２】目標吹出し温度と水温のエンジンオンオフ要求マップの一例を示すグラフである。
【図３】エアコンＥＣＵで行われるオートエアコン制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４】オートエアコン制御を行いながら、任意に走行した時の、目標吹出し温度（ＴＡＯ）、ヒータ吹出し温度、水温（ＴＷＥ）、及びエアミックスダンパ３６の開度（ＳＷ）の時間経過に対する変化を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置のエアコンＥＣＵで行われるエンジンオンオフ要求制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１０ 車両用空調装置
３６ エアミックスダンパ
３８ ヒータコア
４６ エアコンＥＣＵ
５２ 外気温センサ
５４ 車室内温度センサ
５６ 日射センサ
５８ 温度設定装置
６０ エバポレータ後温度センサ
６２ エンジンＥＣＵ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置にかかり、特に、停車時等にエンジン停止するハイブリッド自動車等の車両に搭載された車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点等などで走行停止した際に、アイドリングを停止して燃費向上を図るアイドリングストップ制御が行われる車両がある。例えば、エンジンとモータを動力源として搭載された車両では、走行停止した際にエンジンを停止して燃費向上を図っている。
【０００３】
一方、車両用空調装置は、エンジンの冷却水の熱を利用して暖房を行っているので、冷却水温度が低い場合には、所望の暖房効果を得ることができない。すなわち、上述のようなアイドリングストップ制御を行うような車両や走行中でもモータで走行するようなモードを有するハイブリッド自動車等の車両では、冷却水温が低下してしまうと、暖房効果が得られなくなってしまう。
【０００４】
そこで、車両用空調装置の目標吹出し温度（ＴＡＯ）に応じて予め定められたエンジン冷却水の温度の閾値に基づいて、エンジン停止やエンジン始動を行って、冷却水の温度低下を抑制して暖房効果を得ることが提案されている。例えば、特許文献１に記載の技術では、車両用空調装置の目標吹出し温度（ＴＡＯ）が高いほど、エンジン始動を要求する冷却水温度を設定している。これによってエンジン停止時間を長くして燃費向上を図ることができる。
【特許文献１】特開２００２−２１１２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術のように、目標吹出し温度に応じて予め定められたエンジン冷却水の温度の閾値に基づいてエンジン停止や始動を行う車両用空調装置では、暖房時に、冷却水の通路となるヒータコアを通過するヒータコア通過風と、冷媒の通路となるエバポレータを通過するエバポレータ通過風とを混合して空調している場合があり、この場合には、エバポレータで冷却された空気が混合されるので、無駄にエンジンを起動して冷却水温度を挙げて暖房温度（目標吹出し温度）を維持することになり、無駄な燃料消費となり、燃費向上するために行っている車両用空調装置の制御に改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、エンジン停止時間を長くして更なる燃費向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、車室内を空調するための空調風の目標吹出し温度を算出し、冷風とエンジン冷却水の熱を利用した温風とを混合する混合手段による混合状態に応じて、算出した前記目標吹出し温度となるように車室内を空調する車両用空調装置であって、前記目標吹出し温度に応じて予め定められたエンジン冷却水の温度が閾値以下の場合に、暖房能力を維持するためのエンジン始動要求を行うエンジン始動要求手段と、前記混合手段による冷風と温風の混合状態を判断する判断手段と、前記判断手段によって前記混合手段で冷風と温風とが混合されていることが判断された場合に、前記エンジン始動要求を禁止するエンジン始動禁止手段と、を備えることを特徴としている。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、例えば、車室内温度、外気温、日射量等を検出して、予め設定された温度にするための空調風の目標吹出し温度を算出して、冷風と温風を混合する混合手段の混合状態に応じて、算出した目標吹出し温度となるように車室内が空調される。
【０００９】
また、ハイブリッド自動車等の車両では、エンジンが停止されてモータによる走行が行われるため、温風の熱源となる冷却水の温度が低下してしまうため、目標吹出し温度に応じて予め定められたエンジン冷却水の温度が閾値以下の時に、暖房能力を維持するためのエンジン始動要求がエンジン始動要求手段によって行われる。
【００１０】
このような車両用空調装置では、上述したように、混合手段によって冷風と温風が混合されている状態でも、エンジン冷却水の温度が低下すると、現在の混合手段の混合状態で暖房能力を維持するためにエンジン始動要求を行ってしまう。
【００１１】
そこで、混合手段による冷風と温風の混合状態を判断手段によって判断し、混合手段の混合状態で冷風と温風とが混合されていることが判断手段によって判断された場合に、エンジン始動要求がエンジン始動禁止手段によって禁止される。これによって、エンジン水温の余熱が十分あるのにエンジン始動要求してしまうことを防止することができるので、エンジン停止時間を従来の技術よりも長くして更なる燃費向上を図ることができる。
【００１２】
なお、エンジン始動禁止手段によってエンジン始動要求が禁止された場合には、請求項２に記載の発明のように、設定手段を更に備えて、エンジン始動要求を行うエンジン冷却水の温度を前記閾値より低く設定するようにしてもよい。これによって暖房能力を維持しながらエンジン停止時間を長くすることが可能となる。
【００１３】
また、エンジン始動禁止手段によってエンジン始動要求が禁止された場合には、請求項３に記載の発明のように、混合状態制御手段を更に備えて、混合手段による混合状態を温風の割合が多くなるように混合手段を制御して目標吹出し温度を維持するようにしてもよいし、請求項４に記載の発明のように、冷却水循環制御手段を更に備えて、エンジン停止時でもエンジン冷却水を循環可能な電動ウォーターポンプを制御して目標吹出し温度を維持するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、エンジン始動要求が行われている際に、冷風と温風が混合されている混合状態であることが判断された場合に、エンジン始動要求を取り消すことによって、エンジン水温の余熱が十分あるのにエンジン始動要求してしまうことを防止することができるので、エンジン停止時間を長くして更なる燃費向上を図ることができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置の構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態に係わる車両用空調装置１０は、ハイブリッド自動車に搭載され、エンジン停止時においても車室内空調可能なものとして説明する。
【００１６】
本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置１０は、コンプレッサ１２、コンデンサ１４、エキスパンションバルブ１６、及びエバポレータ１８を含む冷媒の循環路によって冷凍サイクルが構成されている。
【００１７】
エバポレータ１８は、圧縮されて液化している冷媒を気化することにより、このエバポレータ１８を通過する空気（以下、エバポレータ後の空気という）を冷却する。この時、エバポレータ１８では、通過する空気を冷却することにより、空気中の水分を結露させるようになっており、これにより、エバポレータ１８後の空気が除湿される。
【００１８】
エバポレータ１８の上流側に設けられているエキスパンションバルブ１６は、液化している冷媒を急激に減圧することにより、霧状にしてエバポレータへ供給するようになっており、これによってエバポレータ１８での冷媒の気化効率を向上させている。
【００１９】
本実施形態では、車両用空調装置１０のコンプレッサ１２は、電動式のコンプレッサを適用し、車両の動力（例えば、エンジンやモータ等）を動作しない場合でもモータ２０によって冷媒の循環が可能なように構成されている。なお、車両の動力が作動している時には、車両の動力によってコンプレッサ１２を駆動するようにしてもよい。また、車両の動力を使用する場合には電動式のコンプレッサではなく、機械式のコンプレッサを適用するようしてもよい。
【００２０】
車両用空調装置１０のエバポレータ１８は、空調ダクト２２の内部に設けられている。この空調ダクト２２は、両端が開口しており、一方の開口端には、空気吸い込み口２４、２６が形成されている。また他方の開口端には、車室内へ向けて開口された複数の空気吹出口２８（本実施の形態では一例として２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃを図示）が形成されている。
【００２１】
空気吸い込み口２６は、車両外部と連通し、空調ダクト２２内に外気を導入可能となっている。また、空気吸い込み口２４は、車室内と連通しており車室内下部から空気（内気）を空調ダクト２２内に導入可能となっている。なお、空気吹出し口２８は、本実施の形態では、ウインドシールドガラスへ向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出し口２８Ａ（ＤＥＦ）、車室内上部へ向けて空気を吹出し可能なサイド及びセンタレジスタ吹出し口２８Ｂ（Ｖｅｎｔ）、車室内下部へ向けて空気を吹き出す足下吹出し口２８Ｃ（Ｈｅａｔ）とされている。
【００２２】
空調ダクト２２内には、エバポレータ１８と空気吸い込み口２４、２６との間にブロアファン２７が設けられている。また、空気吸い込み口２４、２６の近傍には、吸い込み口切換ダンパ３０が設けられている。吸い込み口切換ダンパ３０は、吸い込み口切換ダンパ用アクチュエータ３２の作動によって、空気吸い込み口２４、２６の開閉を排他的に行う。
【００２３】
ブロアファン２７は、ブロアモータ３４の駆動によって回転して、空気吸い込み口２４乃至空気吸い込み口２６から空調ダクト２２内に吸引し、さらにこの空気をエバポレータ１８へ向けて送出する。この時、吸い込み口切換ダンパ３０による空気吸い込み口２４、２６の開閉状態に応じて、空調ダクト２２内に外気又は内気が導入されるようになっている。すなわち、吸い込み口切換ダンパ３０によって内気循環モードと外気導入モードが切換えられる。
【００２４】
エバポレータ１８の下流には、エアミックスダンパ３６及びヒータコア３８が設けられている。エアミックスダンパ３６は、エアミックスダンパ用アクチュエータ４０の駆動によって回動してエバポレータ１８後の空気の、ヒータコア３８を通過する量とヒータコア３８をバイパスする量を調整する。ヒータコア３８は、エンジン冷却水が循環しており、該エンジン冷却水の熱を用いてエアミックスダンパ３６によって案内された空気を加熱する。
【００２５】
エバポレータ１８後の空気は、エアミックスダンパ３６の開度に応じてヒータコア３８へ案内されて加熱され、さらに、ヒータコア３８によって加熱されていない空気と混合された後に、空気吹出し口２８へ向けて送出される。車両用空調装置１０では、エアミックスダンパ３６をコントロールして、エバポレータ１８後の冷風と、ヒータコア３８によって加熱された温風の混合状態を調整することで、空気吹出し口２８から車室内へ向けて吹き出す空気の温度調整を行う。
【００２６】
空気吹出し口２８の近傍には、吹出し口切換ダンパ４２が設けられている。車両用空調装置１０では、これらの吹出し口切換ダンパ４２によって空気吹出し口２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｃを開閉することにより、温度調整した空気を所望の位置から車室内へ吹き出すことができる。なお、この吹出し口切換ダンパ４２の作動は、車両用空調装置１０が設定された運転モードに応じて吹出し口切換ダンパ用アクチュエータ４４を駆動することによって行われる。
【００２７】
また、車両用空調装置１０は、車両用空調装置１０の各種制御を行うためのエアコンＥＣＵ４６を備えている。エアコンＥＣＵ４６には、ブロアファン２７の回転速度を制御するブロアファン速度エアコンＥＣＵ４８、吸い込み口切換ダンパ用アクチュエータ３２、エアミックスダンパ用アクチュエータ４０、吹出し口切換ダンパ用アクチュエータ４４、コンプレッサ１２を回転駆動するモータ２０を制御する制御スイッチ５０、外気温センサ５２、車室内温度センサ５４、日射センサ５６、及びエバポレータ後温度センサ６０が接続されていると共に、車両用空調装置１０の温度設定や吹出し口２８の選択等を行うための温度設定装置５８等が接続されており、外気温センサ５２、車室内温度センサ５４、日射センサ５６、エバポレータ後温度センサ６０の検出値がエアコンＥＣＵ４６に入力され、各センサの検出値に基づいて温度設定装置５８の設定等に応じた各種制御を行うようになっている。なお、ブロアファン速度エアコンＥＣＵ４８は、パワートランジスタのようなものを適用することができ、パワートランジスタを適用する場合には、パワートランジスタのベースにかかる電圧のデューティ比を変えることでブロアファン２７の回転速度を変えることが可能である。
【００２８】
さらに、エアコンＥＣＵ４６には、エンジンＥＣＵ６２が接続されており、エンジンＥＣＵ６２に入力されるエンジン水温の検出結果が取得可能とされて、本実施の形態に係わる車両用空調装置１０は、ハイブリッド自動車等の車両に搭載されるので、モータによる走行時や停車時等の際にエンジンがオフされて、エンジン冷却水温度が低下すると、暖房効果を得られなくなってしまうため、エンジン水温に基づいて、エンジンＥＣＵ６２にエンジンオン要求やエンジンオフ要求を行うようになっている。
【００２９】
詳細には、エアコンＥＣＵ４６には、目標吹出し温度（ＴＡＯ）に応じて予め定められたエンジン水温のエンジンオン要求閾値とエンジンオフ要求閾値からなるエンジンオンオフ要求マップが記憶されており、該エンジンオンオフマップに基づいて、エンジンＥＣＵ６２に対してエンジンオン要求及びエンジンオフ要求を行うようになっている。図２には、目標吹出し温度に応じて予め定められたエンジン水温の閾値のエンジンオンオフ要求マップの一例を示す。なお、図２の実線はエンジンオフ要求の閾値を示し、実線の図２上側がエンジンオフ要求領域であり、図２の点線はエンジンオン要求の閾値を示し、点線の図２下側がエンジンオン要求領域であり、実線と点線の間がオンオフのチャタリングを防止するためのヒステリシス領域となっている。
【００３０】
続いて、上述のように構成された本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置１０の動作について説明する。
【００３１】
本実施の形態に係わる車両用空調装置１０は、各センサの検出結果に基づいて、車室内の温度を予め定めた設定値に保つように空調制御（オートエアコン制御）するようになっており、オートエアコン制御について説明する。図３は、エアコンＥＣＵ４６で行われるオートエアコン制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【００３２】
温度設定装置５８等によって空調開始指示がなされると、ステップ１００では、外気温センサ５２、車室内温度センサ５４、日射センサ５６、及びエバポレータ後温度センサ６０等の各センサ値によって検出される検出値を読み込むと共に、温度設定装置５８によって設定されている温度を読み込む。
【００３３】
続いて、ステップ１０２では、目標吹出し温度（ＴＡＯ）を算出してステップ１０４へ移行する。ＴＡＯは、次式を用いて算出される。
【００３４】
ＴAO＝Ｋ１×Ｔset−Ｋ２×Ｔr−Ｋ３×Ｔo−Ｋ４×ＳＴ＋Ｃ
ここで、Ｔsetは設定温度、Ｔrは車室内温度、Ｔoは外気温、ＳＴは日射量を示し、Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４、Ｃは定数である。
【００３５】
ステップ１０４では、エアミックスダンパ（Ａ／Ｍ）３６の開度を算出する。詳細には、吹出し温度が目標吹出し温度となるように制御するために、ヒータコア３８を通過して温風と、ヒータコア３８をバイパスした冷風の割合である混合比（温風／冷風）ｒを次式によって算出する。
【００３６】
ｒ＝（ＴAO−Ｔe）／（Ｔh−Ｔe）
なお、Ｔeはエバポレータ１８後に設けたセンサによって検出したエバポレータ後空気温度を示し、Ｔhはヒータコア３８直後の空気温度を示す。また、Ｔhは本実施の形態では、次式を用いて演算する。
【００３７】
Ｔh＝Ａ×Ｔw＋（１−Ａ）×Ｔe
ここで、Ｔwはエンジン冷却水の温度を示し、Ａは１以下の定数を示す。
【００３８】
次に、演算した混合比ｒになるエアミックスダンパ３６の開度Ｓを次式で演算する。
【００３９】
Ｓ＝Ｆ１（ｒ）
なお、Ｆ１（ｘ）はエアミックスダンパ３６の開度Ｓの関数を表し、Ｆ１（ｒ）は混合比ｒの場合のエアミックスダンパ３６の開度を表す。
【００４０】
次にステップ１０６では、算出されたエアミックスダンパ３６の開度となるように、エアミックスダンパ用アクチュエータ４０を駆動して、ステップ１０８へ移行する。
【００４１】
ステップ１０８では、予め定めたマップに応じて、目標吹出し温度からブロアファン２７のブロアモータ３４へ印加する電圧を演算して、ブロアファン速度制御装置４８に信号を出力することで、目標吹出し温度に応じた送風が行われ、ステップ１１０へ移行する。
【００４２】
ステップ１１０では、エアコンオフか否か判定する。該判定は、温度設定装置５８等によって空調の停止が指示されたか否か等を判定し、該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理を繰り返し、ステップ１１０の判定が肯定されたところで処理を終了する。
【００４３】
ところで、本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置１０は、ハイブリッド自動車等に搭載されるため、エンジンを停止してモータ等で走行することがあるが、この場合には、エンジン冷却水の熱を利用して暖房するため、エンジン停止時間が長くなると暖房効果を得られなくなってしまうため、エンジンオンオフ要求をエアコンＥＣＵ４６からエンジンＥＣＵ６２に出力して、エンジン冷却水の温度の低下を防止するエンジンオンオフ要求制御を行う。
【００４４】
しかしながら、従来のエンジンオンオフ要求制御では、目標吹出し温度（ＴＡＯ）に応じて予め定めた水温の閾値に基づいてエンジンオンオフ要求を行うため、エアミックスダンパ３６が開度調整されて冷風が混合されている状態でも水温が低下すると、エンジンオン要求を行ってしまい、エンジン冷却水自体は十分な余熱があるにも係わらずエンジンオン要求を行ってしまい、無駄な燃料消費となってしまう。
【００４５】
図４は、オートエアコン制御を行いながら、任意に走行した時の、目標吹出し温度（ＴＡＯ）、ヒータ吹出し温度、水温（ＴＷＥ）、及びエアミックスダンパ３６の開度（ＳＷ）の時間経過に対する変化を示すグラフである。例えば、オートエアコン制御では、エンジン始動して水温（ＴＷＥ）が予め定めた水温を超えたところで、ブロアモータ３４の回転が開始されて吹出し温度が時間経過と共に上昇して、これに伴って目標吹出し温度（ＴＡＯ）が低下する。そして、図４の場合には、約２７分後からエアミックスダンパ開度（ＳＷ）の調整が開始されて、目標吹出し温度の調整が行われている。このエアミックスダンパ開度ＳＷの調整が行われている間は、水温が十分な熱を有しており、この時に、エンジンオン要求を行うと、無駄な燃料消費となってしまう。そこで、本実施の形態では、エアミックスダンパ３６の開度調整が行われている際には、エンジンオン要求を取り消すようにしたエンジンオンオフ要求制御を行う。
【００４６】
図５は、本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置１０のエアコンＥＣＵ４６で行われるエンジンオンオフ要求制御の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図５のエンジンオンオフ要求制御は、オートエアコン制御の終了と共に終了するものとして説明する。
【００４７】
上述のオートエアコン制御が開始されると、ステップ２００では、ステップ１０４で算出された現在の目標吹出し温度（ＴＡＯ）を読み出して、ステップ２０２へ移行する。
【００４８】
ステップ２０２では、読み出した目標吹出し温度（ＴＡＯ）が４０℃以上か否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２０４へ移行し、肯定された場合にはステップ２０６へ移行する。
【００４９】
ステップ２０４では、図４に示したエンジンオンオフ要求マップに基づいて、エンジンオンオフ要求をエンジンＥＣＵ６２に対して行ってステップ２００に戻って上述の処理が繰り返される。すなわち、エンジンＥＣＵ６２では、エアコンＥＣＵ４６から要求されたエンジンオン要求やエンジンオフ要求に応じてエンジンオンオフが制御される。
【００５０】
一方、ステップ２０２の判定が肯定されてステップ２０６へ移行すると、ステップ１０４で算出されたエアミックスダンパ（Ａ／Ｍ）の開度を読み出してステップ２０８へ移行する。
【００５１】
ステップ２０８では、エアミックスダンパ（Ａ／Ｍ）の開度が１００％（エバポレータ１８後の空気が全てヒータコア３８を通過する暖房側全開状態）より少ない開度か否かを判定し、該判定が否定された場合には上述のステップ２０４へ移行し、肯定された場合にはステップ２１０へ移行する。
【００５２】
ステップ２１０では、エンジンＥＣＵ６２からエンジン水温を取得してステップ２１２へ移行して、所定水温以上か否かを判定する。なお、所定水温は、目標吹出し温度（ＴＡＯ）の温度を維持可能な最も低い水温とし、目標吹出し温度（ＴＡＯ）に応じて予め定めた値を所定値としてエアコンＥＣＵ４６に記憶しておく。例えば、図２に示すエンジンオンオフ要求の閾値よりも低い温度でエンジンオンオフ要求を行う閾値をエアコンＥＣＵ４６に記憶しておく。
【００５３】
次にステップ２１４では、エンジンオン要求中か否かを判定する。該判定は、ステップ２０４のオンオフ要求マップに基づくエンジンオン要求が行われている状態か否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２００に戻って上述の処理が繰り返され、判定肯定された場合にはステップ２１６へ移行する。
【００５４】
ステップ２１６では、エンジンオン要求を取り消してステップ２００に戻って上述の処理が繰り返される。すなわち、エアミックスダンパによって冷風と温風が混合されている状態で余熱が存在する場合には、エンジンオン要求が禁止される。
【００５５】
ここで、上述のエンジンオンオフ要求制御を具体的に説明する。
【００５６】
温度設定装置５８によって暖房が指示されると、例えば、図４に示すように車室内が冷えている状態では算出される目標吹出し温度（ＴＡＯ）が４０℃以上となり、ステップ２０２の判定が肯定される。また、暖房開始時ではエアミックスダンパ開度ＳＷも１００％となり、ステップ２０８の判定が否定されてステップ２０４によってエンジンオンオフ要求マップに基づくエンジンオンオフ要求が行われる。すなわち、目標吹出し温度（ＴＡＯ）に応じて予め定められたエンジン水温の閾値に基づいてエンジンオンオフ要求が行われる。
【００５７】
続いて、車室内温度が上昇してくると、図４の約２７分経過後のように、エアミックスダンパ開度ＳＷが調整されて、エアミックスダンパ３６の開度が低下するので、ステップ２０８の判定が肯定される。この時、水温が十分暖まっているので、ステップ２１２の判定は肯定されて、ステップ２０４でエンジンオン要求がなされている場合にはステップ２１６の判定が肯定されてエンジンオン要求が取り消される。これによって上述のオートエアコン制御（図３）では、車室内温度が低下しないように制御されるため、エアミックスダンパ３６の開度を１００％に戻すように制御され、目標吹出し温度（ＴＡＯ）を維持するように制御される。なお、本実施の形態では、オートエアコン制御で徐々にエアミックスダンパ３６の開度を１００％に戻す制御を行うようにしたが、エンジンオン要求を取り消した時に、強制的にエアミックスダンパ３６の開度を１００％に戻すように制御してもよい。
【００５８】
このようにしてエンジンオンオフ要求制御が繰り返されると、エンジンが停止している状況等が続くと徐々にエンジン水温が低下し、目標吹出し温度を維持できない水温、すなわち所定水温以下の水温となる。これによってステップ２１２が否定されて、ステップ２０４へ移行すると、エンジンオン要求が行われることになる。すなわち、図２に示すエンジンオンオフ要求マップよりも低いエンジン水温の閾値でエンジンオン要求がエンジンＥＣＵ６２に対して行われる。
【００５９】
従って、本実施の形態に係わる車両用空調装置１０では、エンジンオン要求が行われている際に、エアミックスダンパ３６の開度が１００％未満、すなわち、冷風と温風が混合されている状態である場合には、エンジンオン要求を取り消すことによって禁止して、エアミックスダンパ３６の開度を１００％に戻すように制御し、目標吹出し温度（ＴＡＯ）を維持できなくなる所定水温までエンジンオン要求が行われないことになるので、水温の余熱が十分あるのにエンジンオン要求してしまうことを防止することができ、従来の技術よりもエンジン停止時間を長くして更なる燃費向上を図ることができる。
【００６０】
なお、上記の実施の形態は、エンジンの冷却水を循環するウォーターポンプとして電動ウォーターポンプを適用して、ステップ２１２で所定水温より低くなった場合に、電動ウォーターポンプの作動要求をエンジンＥＣＵ６２に対してエアコンＥＣＵ４６が行うことで、電動ウォーターポンプを作動させてヒータコア３８を流れる水温を上げるように制御しても良い。これによって、更に停止時間を長くして燃費向上を図ることが可能となる。
【００６１】
また、上記の実施の形態では、エアコンＥＣＵ４６は、エンジンの始動状態は特に検出せずに、エンジンオンオフ要求をエンジンＥＣＵ６２に対して行うようにしたが、これに限るものではなく、例えば、エアコンＥＣＵ４６は、エンジンＥＣＵ６２からエンジン始動状態を検出して、エンジン始動状態を考慮してエンジンオンオフ要求を行うようにしてもよい。すなわち、エアコンＥＣＵ４６は、エンジン停止状態、且つ、目標吹出し温度に応じて予め定めたとエンジン水温が閾値（エンジンオン要求の閾値）以下の場合に、エンジンオン要求行い、エンジン始動状態、且つ、目標吹出し温度に応じて予め定めた水温が閾値（エンジンオフ要求の閾値）以上の場合に、エンジンオフ要求を行うようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置の構成を示すブロック図である。
【図２】目標吹出し温度と水温のエンジンオンオフ要求マップの一例を示すグラフである。
【図３】エアコンＥＣＵで行われるオートエアコン制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４】オートエアコン制御を行いながら、任意に走行した時の、目標吹出し温度（ＴＡＯ）、ヒータ吹出し温度、水温（ＴＷＥ）、及びエアミックスダンパ３６の開度（ＳＷ）の時間経過に対する変化を示すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態に係わる車両用空調装置のエアコンＥＣＵで行われるエンジンオンオフ要求制御の流れの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００６３】
１０ 車両用空調装置
３６ エアミックスダンパ
３８ ヒータコア
４６ エアコンＥＣＵ
５２ 外気温センサ
５４ 車室内温度センサ
５６ 日射センサ
５８ 温度設定装置
６０ エバポレータ後温度センサ
６２ エンジンＥＣＵ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内を空調するための空調風の目標吹出し温度を算出し、冷風とエンジン冷却水の熱を利用した温風とを混合する混合手段による混合状態に応じて、算出した前記目標吹出し温度となるように車室内を空調する車両用空調装置であって、
前記目標吹出し温度に応じて予め定められたエンジン冷却水の温度が閾値以下の場合に、暖房能力を維持するためのエンジン始動要求を行うエンジン始動要求手段と、
前記混合手段による冷風と温風の混合状態を判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記混合手段で冷風と温風とが混合されていることが判断された場合に、前記エンジン始動要求を禁止するエンジン始動禁止手段と、
を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記エンジン始動禁止手段によって前記エンジン始動要求が禁止された場合に、前記エンジン始動要求を行うエンジン冷却水の温度を前記閾値より低く設定する設定手段を更に備え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】
前記エンジン始動禁止手段によってエンジン始動要求が禁止された場合に、前記混合手段による前記混合状態を温風の割合が多くなるように前記混合手段を制御して前記目標吹出し温度を維持する混合状態制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記エンジン禁止手段によってエンジン始動要求が禁止された場合に、エンジン停止時でもエンジン冷却水を循環可能な電動ウォーターポンプを制御して前記目標吹出し温度を維持する冷却水循環制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項１】
車室内を空調するための空調風の目標吹出し温度を算出し、冷風とエンジン冷却水の熱を利用した温風とを混合する混合手段による混合状態に応じて、算出した前記目標吹出し温度となるように車室内を空調する車両用空調装置であって、
前記目標吹出し温度に応じて予め定められたエンジン冷却水の温度が閾値以下の場合に、暖房能力を維持するためのエンジン始動要求を行うエンジン始動要求手段と、
前記混合手段による冷風と温風の混合状態を判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記混合手段で冷風と温風とが混合されていることが判断された場合に、前記エンジン始動要求を禁止するエンジン始動禁止手段と、
を備えることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記エンジン始動禁止手段によって前記エンジン始動要求が禁止された場合に、前記エンジン始動要求を行うエンジン冷却水の温度を前記閾値より低く設定する設定手段を更に備え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】
前記エンジン始動禁止手段によってエンジン始動要求が禁止された場合に、前記混合手段による前記混合状態を温風の割合が多くなるように前記混合手段を制御して前記目標吹出し温度を維持する混合状態制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記エンジン禁止手段によってエンジン始動要求が禁止された場合に、エンジン停止時でもエンジン冷却水を循環可能な電動ウォーターポンプを制御して前記目標吹出し温度を維持する冷却水循環制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２８３８２９（Ｐ２００７−２８３８２９Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１０９３３（Ｐ２００６−１１０９３３）
【出願日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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