車両用空調装置
【課題】エンジンのアイドル状態でバッテリの放電過多となっているときに、エアコンが起因するエンジンのアイドルアップを抑える。
【解決手段】エアコンＥＣＵ６０では、負荷判定部１００でエンジン４６がアイドル状態で、エアコンの電力消費が多いと判定されると、電力収支判定部１０２でエンジンＥＣＵ８０から取得するオルタネータ状態から、バッテリの放電過多か否かを判定する。電力収支判定部でバッテリの放電過多と判定されると、推定部１０４で、渋滞情報などからアイドル状態が継続するか否かを推定すると共に、空調負荷が減少するか否かを推定する。これにより、アイドル状態が継続し、空調負荷が減少しないと推定されたときに、エンジンＥＣＵに対して、エンジン４６のアイドルアップ要求を行う。
【解決手段】エアコンＥＣＵ６０では、負荷判定部１００でエンジン４６がアイドル状態で、エアコンの電力消費が多いと判定されると、電力収支判定部１０２でエンジンＥＣＵ８０から取得するオルタネータ状態から、バッテリの放電過多か否かを判定する。電力収支判定部でバッテリの放電過多と判定されると、推定部１０４で、渋滞情報などからアイドル状態が継続するか否かを推定すると共に、空調負荷が減少するか否かを推定する。これにより、アイドル状態が継続し、空調負荷が減少しないと推定されたときに、エンジンＥＣＵに対して、エンジン４６のアイドルアップ要求を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられて車室内を空調する車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両では、電子化進行によってバッテリの負荷（電気負荷）が増加している。この電気負荷としては、空調装置（以下、エアコンとする）がある。エアコンに対しては、例えば、ナビゲーション装置から取得する走行環境情報、内燃機関（エンジン）を制御するエンジンＥＣＵから得られるエンジン回転数などの動作状態、環境条件、動作状態などから、乗員が快適と感じる空調特性が得られるように制御する提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、エアコンでは、エバポレータの温度が低下すると、エンジンによって駆動されるコンプレッサを停止して凍結防止が行われる。このときに、コンプレッサの停止／駆動が頻繁に繰り返されると、エンジン回転数が変動する。
【０００４】
ここから、車両の走行速度が所定速度未満の場合、外気温が所定温度以下でかつエバポレータ後温度が所定温度以下であっても、エバポレータの凍結防止制御を禁止することにより、エンジン回転数の変動、燃費悪化を抑える提案がなされている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
また、カーナビゲーション装置から得られる最短経路、渋滞状況、坂道の有無などの道路状況などの走行環境情報から得られる走行速度、走行負荷などに基づいてエアコンを含み補機の最適な制御パターンを設定することにより、燃費悪化を抑える提案がなされている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
ところで、エアコンでは、冷房負荷などの空調負荷が増加すると、バッテリの電力に寄って駆動されるブロワモータの回転数を高くして、空調風の吹出し風量（ブロワ風量）を増加している。このブロワ風量の増加は、エアコンでの電力消費を増加させる。
【０００７】
特に、近年では、車室内空間が広げられた車両が増加しており、このような車両に設けられるエアコンには、複数のブロワファンが設けられ、車室内の全域を快適な空調状態とするようにしている。
【０００８】
このようなエアコンが設けられているときに、冷房負荷が大きくブロワ風量が増加されるようにブロワモータが作動されると、エンジンのアイドル状態では、発電電力より消費電力が大きくなるバッテリの放電過多が生じ易い。このためにエンジンのアイドルアップが行われ、燃費悪化を生じさせてしまう。
【特許文献１】特開２００６−１９２９３４号公報
【特許文献２】特開平７−６９０４４号公報
【特許文献３】特開平９−３２４６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、空調が起因してオルタネータの発電電力の不足を補うために内燃機関のアイドルアップが行われるのを抑えることが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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、内燃機関の回転数に応じた電力を発生する発電手段、前記内燃機関のアイドル状態でアイドル回転数を制御するアイドル回転数制御手段及び、前記発電手段によって発電された電力を蓄電する蓄電池を備えた車両に設けられる車両用空調装置であって、空調運転時に前記蓄電池から供給される電力によって作動されて空調負荷に応じた電力を消費する電気負荷と、前記空調負荷に影響する車両環境情報を取得する車両環境情報取得手段と、前記蓄電池から前記電気負荷を含む負荷へ供給される電力が前記発電手段の発電電力を超えているか否かを判定する収支判定手段と、前記電気負荷の消費電力が予め設定された消費電力を超えているか否かを判定する負荷判定手段と、前記車両環境情報取得手段によって取得された前記車両環境情報に基づいて前記空調負荷が減少するか否かを推定する空調負荷推定手段と、前記収支判定手段によって前記内燃機関のアイドル状態で前記蓄電池から出力される電力が前記発電電力を超えていると判定され、前記負荷判定手段によって前記電気負荷の消費電力が予め設定された消費電力を超えていると判定され、前記空調負荷推定手段によって前記空調負荷が減少しないと推定されているときに、前記アイドル回転数制御手段に対して前記内燃機関の前記アイドル回転数を上昇するように要求する要求手段と、を含む。
【００１１】
請求項１の発明では、内燃機関がアイドル状態であるときに、発電手段の発電電力が蓄電池から負荷へ供給する電力を超え、空調運転に用いる電気負荷の消費電力が所定電力を超えていると、空調負荷推定手段の推定結果に基づいて、内燃機関のアイドル回転数を上昇するアイドルアップ要求を行う。
【００１２】
このときに、空調負荷が減少すると推定されていれば、アイドルアップ要求が行わないが、空調負荷が減少しないと推定されていれば、アイドルアップ要求を行う。
【００１３】
これにより、空調負荷が起因する内燃機関のアイドルアップを抑えて、内燃機関の燃費悪化を防止することができる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、渋滞情報及び渋滞情報に対する自車位置を含む車両の走行環境情報を取得する走行環境情報取得手段と、前記内燃機関が前記アイドル状態であるときに、前記走行環境情報取得手段によって取得される前記走行環境情報から内燃機関のアイドル状態が継続するかを推定するアイドル状態推定手段と、を含み、前記要求手段が、前記空調負荷推定手段によって前記空調負荷が減少しないと推定され、かつ、前記アイドル状態推定手段によって前記内燃機関のアイドル状態が継続すると推定されたときに、前記アイドル制御手段に対して内燃機関の前記アイドル回転数を上昇するように要求する。
【００１５】
請求項２の発明では、渋滞情報などの走行環境情報を用いて、内燃機関のアイドル状態が継続するか否かを推定する。なお、内燃機関のアイドル状態は、連続するものに限らず、断続的にアイドル状態となる場合も含む。
【００１６】
要求手段は、空調負荷が減少せずに、かつ、アイドル状態が連続すると推定されるときに、内燃機関のアイドルアップを要求する。これにより、内燃機関がアイドルアップするのをより的確に抑えて、燃費悪化を防止することができる。
【００１７】
また、空調風を発生するブロワモータは、空調負荷が増加すると回転数が高くされる。また、複数のブロワモータが設けられている場合、空調装置の消費電力は、このブロワモータの回転数に影響する。
【００１８】
ここから、請求項３の発明は、前記電気負荷は、前記空調負荷に応じて空調風の吹出し風量が増加するように作動されるファンモータとすることができる。
【００１９】
また、本発明では、前記車両環境情報取得手段が、前記車両環境情報として外気温を検出する外気温検出手段を含んでも良い。また、本発明では、前記車両環境情報取得手段が、前記車両環境情報として日時情報を取得し、前記空調負荷推定手段が前記日時情報から得られる季節及び時刻を含めて前記空調負荷を推定するものであっても良い。
【００２０】
すなわち、本発明の走行環境情報は、内燃機関のアイドル状態が継続される走行環境か否かを推定しうる任意の走行環境情報を用いることができる。また、車両環境情報は、日時、外気温、日射量など、空調負荷に影響する環境情報、環境情報の組み合わせを用いることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、内燃機関がアイドル状態で蓄電池から出力される電力が発電手段の発電電力を超え、かつ、電気負荷の消費電力が所定の電力を超えている状態であるときに、空調負荷が減少しないと推定されるとき、又は、空調負荷が減少せず、かつ、アイドル状態が継続されると推定されるときに、アイドルアップ要求を行う。
【００２２】
これにより、空調装置が起因する内燃機関のアイドルアップを抑えて、燃費悪化を防止することができるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図３には、本実施の形態に係る車両用空調装置（以下、エアコン１０とする）の概略構成が示されている。
【００２４】
このエアコン１０は、コンプレッサ（圧縮機）１２、コンデンサ（凝縮器）１４、エキスパンションバルブ（膨張弁）１６及びエバポレータ（蒸発器）１８を含む冷凍サイクルが形成されている。これにより、エアコン１０は、コンプレッサ１２が回転駆動されることにより冷媒が圧縮、液化されてエバポレータ１８へ送り込まれる。エバポレータ１８では、この冷媒が気化するときにエバポレータ１８を通過する空気の冷却及び除湿が行われる。エキスパンションバルブ１６は、このときの冷媒の熱交換効率の向上、エバポレータ１８へ送り込む冷媒流量の調整を行う。
【００２５】
一方、本実施の形態に適用したエアコン１０は、インストルメントパネル（図示省略）内に設けられて車室の前席側の中心とした空調を担うエアコンユニット２０と、車室の後席側に設けられて車室の後席側の空調（冷房）を担うリアクーラーユニット２２とを備えている。
【００２６】
エアコン１０では、エバポレータ１８として、エアコンユニット２０内に配設されるエバポレータ１８Ａと、リアクーラーユニット２２内に配設されるエバポレータ１８Ｂを備え、エキスパンションバルブ１６として、エバポレータ１８Ａ側のエキスパンションバルブ１６Ａと、エバポレータ１８Ｂ側のエキスパンションバルブ１６Ｂを備えている。これにより、エアコン１０では、コンデンサ１４によって冷却されて液化された冷媒が、エキスパンションバルブ１６Ａを経てエバポレータ１８Ａへ送られると共に、エキスパンションバルブ１６Ｂを経てエバポレータ１８Ｂへ送られる。
【００２７】
エアコンユニット２０には、空気の導入口として、車室内に向けて開口された内気導入口２４と、車外へ向けて開口された外気導入口２６とが形成され、内気導入口２４と外気導入口２６を選択的に開閉する切換ドア２８及び、送風手段とされるブロワファン３０が設けられている。
【００２８】
エアコン１０では、空調風の生成に用いる空気の導入モードとして、車室内の空気を導入する内気循環モードと、車外の空気を導入する外気導入モードとの設定が可能となっている。エアコンユニット２０では、導入モードが設定されることにより、その導入モードに応じて切換ドア２８が作動される。また、エアコンユニット２０では、駆動手段として設けられているブロワモータ３２によってブロワファン３０が回転駆動されることにより、内気ないし外気が吸引されてエバポレータ１８へ送られる。このときに、ブロワファン３０の回転数、すなわち、ブロワモータ３２の回転数に応じた風量（ブロワ風量）が得られる。
【００２９】
また、エアコン１０には、空調風の吹出し口として、フロントウインドガラス（図示省略）などへ向けて開口されたデフロスタ吹出し口３４（例えば、センタデフロスタ吹出し口３４Ａ、サイドデフロスタ吹出し口３４Ｂ）、車室内の乗員へ向けて開口されたレジスタ吹出し口３６（例えば、センタレジスタ吹出し口３６Ａ、サイドレジスタ吹出し口３６Ｂ）及び、乗員の足元へ向けて開口された足元吹出し口３８（例えば、前席足元吹出し口３８Ａ、後席足元吹出し口３８Ｂ）が設けられており、これらの吹出し口を介してエアコンユニット２０内が車室内と連通されている。
【００３０】
また、エアコンユニット２０には、デフロスタ吹出し口３４、レジスタ吹出し口３６及び足元吹出し口３８を選択的に開閉するモード切換ドア４０が設けられていると共に、ヒータコア４２及びエアミックスドア４４が設けられている。
【００３１】
エアコン１０では、空調風の吹出しモードとして、デフロスタ吹出し口３４から空調風を吹き出すDEFモード、レジスタ吹出し口３６から吹き出すFACEモード、足元吹出し口３８から吹き出すFOOTモード、デフロスタ吹出し口３４と足元吹出し口３８から吹き出すFOOT／DEFモード及び、レジスタ吹出し口３６と足元吹出し口３８から吹き出すBI−LEVELモードが設定可能となっている。エアコンユニット２０では、吹出しモードが設定されると、設定された吹出しモードに応じてモード切換ドア４０が作動される。
【００３２】
エアコン１０が設けられる車両には、走行用の駆動源として内燃機関（以下、エンジン４６とする。図２参照）が設けられている。エアコン１０では、このエンジン４６とヒータコア４２（図３参照）との間で循環されるようになっている。図３に示されるエアコンユニット２０では、この冷却水とヒータコア４２を通過する空気との間で熱交換が行われることにより、ヒータコア４２を通過する空気が加熱される。
【００３３】
エアミックスドア４４は、エバポレータ１８（エバポレータ１８Ａ）を通過した空気を、ヒータコア４２を通過する空気と、ヒータコア４２をバイパスする空気とに分ける。エアコンユニット２０では、ヒータコア４２を通過した空気とヒータコア４２をバイパスした空気が混合されて空調風が生成される。これにより、エアコン１０では、エアミックスドア４４の開度が制御されることにより、所望の温度の空調風が生成される。
【００３４】
一方、リアヒータユニット２２には、車室内に開口された導入口４８が形成されると共に、エバポレータ１８Ｂと導入口４８との間にブロワファン５０が設けられている。リアヒータユニット２２では、ブロワモータ５２によってブロワファン５０が回転駆動されることにより、導入口４８から車室内の空気が導入される。このときに、ブロワモータ５２の回転数に応じたブロワ風量が得られるように車室内の空気が導入される。
【００３５】
また、リアクーラーユニット２２には、吹出し口５４が形成され、ブロワモータ５２の作動によって吸引された空気が、エバポレータ１８Ｂを通過することにより冷却され、吹出し口５４から車室内に吹き出される。
【００３６】
このリアクーラーユニット２２は、例えば、車室後部側で、車幅方向の一端側のサイドトリム、デッキサイドトリム内などに設けられ、吹出し口５４としては、該サイドトリムに開口されて形成された吹出し口５４Ａと、車幅方向に沿って延設されたダクト５６を介して他端側のサイドトリムに開口されて形成された吹出し口５４Ｂとが設けられている。これにより、リアクーラーユニット２２が、吹出し口５４Ａ、５４Ｂから吹き出される空調風（冷却風）によって車室後部を冷却する。
【００３７】
すなわち、本実施の形態に適用したエアコン１０では、車室内の暖房をエアコンユニット２０で行い、車室内の冷房を、前席側がエアコンユニット２０で行い、後席側をリアクーラーユニット２２で行うようになっている。
【００３８】
一方、エアコン１０には、空調運転の作動を制御するエアコンコントローラ（以下、エアコンＥＣＵ６０とする）が設けられている。このエアコンＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がバスによって構成されたマイクロコンピュータ、各種の入出力インターフェイス及び駆動回路（何れも図示省略）等を備えた一般的構成となっている。
【００３９】
コンプレッサ１２は、エンジン４６の駆動力によって回転駆動されるようになっており、コンプレッサ１２とエンジン４６との間には、コンプレッサ１２へのエンジン駆動力を断続するマグネットクラッチ６２が設けられている。エアコンＥＣＵ６０には、このマグネットクラッチ６２が接続されており、エアコンＥＣＵ６０は、マグネットクラッチ６２のオン／オフによってコンプレッサ１２の運転／停止を行う。また、エアコンＥＣＵ６０は、コンプレッサ１２の運転中（マグネットクラッチ６２のオン時）に、コンプレッサ１２の冷媒吐出圧を制御することにより、冷房能力を制御している。
【００４０】
エアコンＥＣＵ６０には、ブロワモータ３２と共に、切換ドア２８を操作するアクチュエータ６４Ａ、モード切換ドア４０を操作するアクチュエータ６４Ｂ及び、エアミックスドア４４を制御するアクチュエータ６４Ｃが接続されている。また、エアコンＥＣＵ６０には、車室内の温度（室温）を検出する室温センサ６６、車外の温度（外気温）を検出する外気温センサ６８、日射量を検出する日射センサ７０、エバポレータ１８（エバポレータ１８Ａ）を通過した空気の温度（エバポレータ後温度）を検出するエバポレータ後温度センサ７２及び、エンジン冷却水の水温を検出する水温センサ７４などの各種センサが接続されている。
【００４１】
さらに、エアコン１０は、各種の操作スイッチ及び運転状態を表示するディスプレイが設けられた操作パネル７６が、例えば、インストルメントパネルなどに設けられており、この操作パネル７６がエアコンＥＣＵ６０に接続されている。
【００４２】
エアコンＥＣＵ６０は、操作パネル７６のスイッチ操作によって設定温度などの運転条件が設定されて空調運転の開始が指示されると、設定された運転条件を読み込むと、各種のセンサによって環境状態及び動作状態を検出しながら空調運転の制御を行う。
【００４３】
このとき、エアコンＥＣＵ６０では、車室内を設定温度とするための空調風の温度（目標吹出し温度ＴＡＯ）を演算し、この目標吹出し温度ＴＡＯの空調風が得られるように制御する。この目標吹出し温度ＴＡＯは、設定温度ＴＳＥＴ、室温Ｔｒ、外気温Ｔａ、日射量ＳＴから一般的演算式を用いて演算することができる。
【００４４】
ＴＡＯ＝Ｋ１・ＴＳＥＴ−Ｋ２・Ｔｒ−Ｋ３・Ｔａ−Ｋ４・ＳＴ＋Ｃ
（ただし、Ｋ１〜Ｋ４及びＣは、予め設定されている定数）
エアコンＥＣＵ６０は、目標吹出し温度ＴＡＯを演算すると、この目標吹出し温度ＴＡＯの空調風が得られるようにエアミックスドア４４の開度制御を行う。また、エアコンＥＣＵ６０は、オートモードでの空調運転が設定されていると、目標吹出し温度ＴＡＯに基づいて、吹出しモード、ブロワ風量等の運転条件を設定し、設定した運転条件で空調運転が行われるようにしている。なお、ブロワ風量は、例えば、最大風量と最小風量が設定されており、エアコンＥＣＵ６０は、ブロワモータ３２を供給する電圧のデューティ比を制御することにより、ブロワ風量を制御する。また、このようなエアコンＥＣＵ６０の制御は、公知の一般的構成を適用することができる。
【００４５】
エアコン１０では、エアコンＥＣＵ６０によってリアクーラーユニット２２の作動を制御するようにしており、エアコンＥＣＵ６０には、ブロワモータ５２及び、リアクーラーユニット２２のオン／オフ及びブロワ風量の設定が可能な操作パネル７８が接続されている。なお、本実施の形態では、エアコンＥＣＵ６０がリアクーラーユニット２０の作動を制御するように説明するが、エアコンＥＣＵ６０と別に、リアエアコンユニット用のコントローラを設けて、このコントローラにエアコンＥＣＵ６０と共に、ブロワモータ５０及び操作パネル７８を接続しても良い。
【００４６】
エアコンＥＣＵ６０は、例えば、エアコンユニット２０による空調運転が行われているときに、操作パネル７６又は操作パネル７８のスイッチ操作によってリアクーラーユニット２２がオンされると、操作パネル７６又は操作パネル７８で設定されている運転条件（ブロワ風量）でブロワファン５０（ブロワモータ５２）を作動する。これにより、リアクーラーユニット２２を用いた車室後部側の空調運転（冷房運転）が行われる。なお、リアクーラーユニット２２による空調運転は、公知の一般的構成を適用することができる。
【００４７】
一方、エアコン１０が設けられる車両には、エンジン４６の作動を制御するエンジンＥＣＵ８０、エンジン４６の駆動力によって発電するオルタネータ８２及び、オルタネータ８２の発電電力を蓄積して各補機、エアコン１０（エアコンＥＣＵ６０）を含む各種の電装部品等に作動用の電力を供給する蓄電池（以下、「バッテリ８４」とする）が設けられている。
【００４８】
エンジンＥＣＵ８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がバスによって接続されたマイクロコンピュータ、各種の入出力インターフェイス及び駆動回路等を含む一般的構成となっている。エンジンＥＣＵ８０には、エンジン４６への吸入空気量を制御するスロットルモータ８６及びアイドルモータ８８が接続されている。
【００４９】
エンジンＥＣＵ８０は、各種のセンサによって運転操作状態、エンジン４６の作動状態などを検出しながらスロットルモータ８６を作動することにより、運転操作に応じた回転数でエンジン４６が駆動されるように制御する。また、エンジンＥＣＵ８０は、車両が停止したときなどで、スロットルバルブが閉じられた状態のときに、エンジン４６の回転数が予め設定されている回転数（以下、アイドル回転数とする）となるようにアイドルモータ８８を作動する。
【００５０】
また、エンジンＥＣＵ８０は、バッテリ８４の負荷（電気負荷）の作動状態、バッテリ電圧、バッテリ電流、バッテリ電流の積算値（入力電流と出力電流の積算値）などから、バッテリ８４の充電が必要か否かを含むバッテリ状態を判定する。
【００５１】
オルタネータ８２は、エンジン４６によって回転駆動することにより交流電力を発生（発電）する。また、オルタネータ８２は、レギュレータ（図示省略）を備えており、発電電力を所定電圧となるように整流して出力する。
【００５２】
このオルタネータ８２は、エンジンＥＣＵ８０に接続されており、エンジンＥＣＵ８０は、オルタネータ８２へ出力電圧指示を出力する。オルタネータ８２は、この出力電圧指示に応じた電圧を出力する。このときに、エンジンＥＣＵ８０は、例えば、バッテリ状態からバッテリ８４の充電が必要であるか否かを判定し、バッテリ８４の充電が必要であると、出力電圧を高くするように出力電圧指示をオルタネータ８２へ出力する。これにより、オルタネータ８２の出力電圧がバッテリ８４のバッテリ電圧より高くなることにより、オルタネータ８２の発電電力によるバッテリ８４の充電が行なわれる。
【００５３】
一方、エンジン４６がアイドル回転状態（アイドル状態）であると、オルタネータ８２の回転数も下がり、発電電力も低下する。このときに、車両での電力消費が多いと、オルタネータ８４の発電電力も、電装部品などの負荷で消費される。
【００５４】
ここで、オルタネータ８２は、発電状態として、例えば、出力電圧の応じた信号（出力電圧信号）を出力する。オルタネータ８２の出力電力が、負荷となっている電装部品で消費されることによりオルタネータ８２の出力電圧が低下する。ここから、エンジンＥＣＵ８０では、出力電圧指示とオルタネータ８２の出力電圧信号から、車両での電力消費が大きく、オルタネータ８２で発電を行なっているにもかかわらず、バッテリ８４からの放電が行なわれている（以下、放電過多とする）か否かを判断可能となっている。なお、バッテリ８４が放電過多となっているか否かの判定は、これに限らず、公知の任意の方法を適用することができる。
【００５５】
エンジンＥＣＵ８０は、バッテリ電流の積算値からバッテリ８４の残用量の判定が可能となっており、エンジンＥＣＵ８０は、バッテリ８４の残容量が少なくなっている状態でかつエンジン４６がアイドル状態であるときに、バッテリ８４の放電過多となっていると、アイドルモータ８８を作動して、エンジン４６のアイドル回転数を、予め設定している所定値まで上昇させる（以下、アイドルアップとする）。なお、このようなエンジンＥＣＵ８０によるオルタネータ８２の基本制御は、公知の一般的構成を適用することができる。
【００５６】
ところで、エアコンＥＣＵ６０は、通信線９０を介してエンジンＥＣＵ８０に接続されている。また、本実施の形態に適用した車両には、走行環境情報取得手段及び車両環境情報取得手段とされるナビゲーション装置９２が設けられている。このナビゲーション装置９２は、通信線９０を介して、エアコンＥＣＵ６０と接続されている。
【００５７】
ナビゲーション装置９２としては、公知の一般的構成が適用可能であり、日時情報、位置情報を取得して、取得した情報と地図情報に基づいた自車位置の表示、目的地への走行経路の表示・案内などを行なう。また、ナビゲーション装置９２は、例えば、ＶＩＣＳ（Vehicle Information Communication System）等で提供される渋滞情報などの道路情報を取得し、取得した道路情報の表示、取得した道路情報に基づいた走行経路の表示・案内等が可能となっている。
【００５８】
エアコンＥＣＵ６０は、通信線９０を介してエンジンＥＣＵ８０及びナビゲーション装置９２と接続されていることにより、エンジンＥＣＵ８０からエンジン４６の動作状態、オルタネータ８２の動作状態を取得できるようになっていると共に、ナビゲーション装置９２から日時情報、渋滞情報などの取得が可能となっている。これと共に、エアコンＥＣＵ６０では、エンジンＥＣＵ８０に対して、エンジン４６のアイドルアップ要求が可能となっている。
【００５９】
図１に示されるように、エアコンＥＣＵ６０には、負荷判定部１００、電力収支判定部１０２、推定部１０４及びアイドルアップ要求部１０６が形成されている。
【００６０】
エアコン１０では、バッテリ８４の電力によって作動される電気負荷としてエアコンユニット２０にブロワモータ３２が設けられ、リアクーラーユニット２２にブロワモータ５２が設けられている。このブロワモータ３２、５２は、空調負荷が大きいと回転数が高くされ、これによりエアコン１０での電力消費が増加する。
【００６１】
ここで、負荷判定部１００では、ブロワモータ３２、５２の消費電力が、予め設定した所定電力を超えているか否かを判定する。この判定は、例えば、ブロワモータ３２、５２が最大回転数で駆動されているときに所定電力を超えていると判定しても良く、車両でのバッテリ８４の負荷に基づいて基準電力を設定し、設定した電力を超えているか否かで判定しても良い。このときの基準値は、ブロワモータ３２、５２に対する駆動電圧として設定しても良く、ブロワモータ３２,５２の回転数を電圧のデューティ制御で行うときには、デューティ比として設定しても良い。なお、以下では、一例としてブロワモータ３２、５２が最大回転数で駆動されているときに、消費電力が高くなっていると判定するものとして説明する。
【００６２】
例えば、エアコンＥＣＵ６０は、エンジン４６がアイドル状態であるときに負荷判定部１００で、例えば、冷房負荷が大きくブロワモータ３２、５２の回転数が高くなるなどして消費電力が多くなっているか否かを判定する。空調負荷が大きく、ブロワモータ３２、５２が最大回転数（ブロワ風量が最大）で駆動されているか否かから、消費電力が多くなっているか否かを判定する。
【００６３】
エアコンＥＣＵ６０は、エンジン４６がアイドル状態で負荷判定部１００によって消費電力が大きいと判定していると、電力収支判定部１０２で、エンジンＥＣＵ８０からオルタネータ状態などを取得する。電力収支判定部１０２では、このオルタネータ状態からオルタネータ８２の発電電力よりも車両の電力消費が多くなっているか否かを判定する。すなわち、バッテリ８４が放電過多となっているか否かを確認する。
【００６４】
このときに、電力収支判定部１０２で、オルタネータ８２の発電電力よりも車両での消費電力が多くバッテリ８４の放電過多となっていると判定されると、推定部１０４では、車両環境情報ないし走行環境情報を取得して、バッテリ８４の放電過多状態が継続するか否かを推定する。このときに、推定部１０４では、車両環境情報に基づいて、空調負荷が減少せずにエアコン１０での消費電力が高い状態が継続するかを推定すると共に、走行環境情報に基づいて、エンジン４６のアイドル状態が継続するかを推定し、消費電力が高い状態が継続し、かつ、アイドル状態が継続すると推定されるときに、バッテリ６４の放電過多状態が継続すると推定するようにしている。
【００６５】
この車両環境情報としては、エアコンＥＣＵ６０に設けられている図示しないタイマやナビゲーション装置９２から取得される日時（季節及び時刻）、外気温センサ６８によって検出される外気温、日射センサ７０によって検出される日射量などを用いることができる。例えば、夏季の昼下がり、外気温が高いとき、日射量が多いときなどでは、空調負荷（冷房負荷）の大きい状態が継続すると判断できる。また、冬季の夜間、外気温が低いときなどでは、空調負荷（暖房負荷）の大きい状態が継続すると判断できる。
【００６６】
走行環境情報としては、ナビゲーション装置９２から取得できる自車位置、渋滞情報、案内経路等を用いることができる。このときに、推定部１０４では、自車位置が渋滞中の道路上であるときや、案内経路上で渋滞が目立つときなどは、エンジン４６のアイドル状態が連続的又は断続的に継続する可能性が高いと推定する。
【００６７】
アイドルアップ要求部１０６は、推定部１０４でバッテリ６４の放電過多状態が継続すると推定されると、エンジン４６のアイドルアップが必要であると判定し、エンジンＥＣＵ８０に対して、エンジン４６のアイドルアップを要求する。また、アイドルアップ要求部１０６は、バッテリ６４の放電過多状態が継続すると推定されないときには、アイドル状態で放電過多であっても、エンジンＥＣＵ８０に対して、エンジン４６のアイドルアップ要求を行わないようにしている。
【００６８】
以下に、本実施の形態の作用として、エアコンＥＣＵ６０でのエンジン４６のアイドルアップ要求処理を説明する。
【００６９】
エアコンＥＣＵ６０は、操作パネル７６のスイッチ操作によって設定温度などの運転条件が設定されて空調運転の開始が指示されると、室温を設定温度とするように空調運転を開始する。このときに、冷房負荷があると、コンプレッサ１２が駆動されて冷房運転が行われる。また、操作パネル７６又は操作パネル７８のスイッチ操作によってリアクーラーユニット２２の作動が指示されることにより、エアコンＥＣＵ６０は、ブロワモータ５２を駆動して冷房運転を行う。
【００７０】
一方、エンジンＥＣＵ８０は、バッテリ状態を検出して、バッテリ８４の残容量が低下しているときに、エンジン４６がアイドリング状態で、かつ、バッテリ８４が放電過多となっていると、アイドルアップを行って発電電量の増加を図るようにしている。
【００７１】
ところで、エアコンＥＣＵ６０には、負荷判定部１００、電力収支判定部１０２及び推定部１０４が形成されており、エンジン４６のアイドル状態ないし空調状態（空調負荷）の変化の可能性を推定してアイドルアップ要求を行うことにより、エンジン４６のアイドルアップを抑えるようにしている。
【００７２】
ここで、冷房運転を例に、本実施の形態に適用したエアコンＥＣＵ６０でのアイドルアップ要求処理を説明する。図４のフローチャートは、エアコン１０が空調運転を行っているときに所定の時間間隔で実行され、最初のステップ１２０では、エアコン１０での消費電力を判定する。
【００７３】
エアコン１０では、冷房負荷（空調負荷）に応じてブロワ風量が設定され、冷房負荷が大きいとブロワ風量を増加するために、ブロワモータ３２、５２の回転数が高くされる。これにより、エアコン１０では、消費電力も大きくなる。特に、ブロワモータ３２と共にブロワモータ５２が高い回転数で駆動されると電力消費も増加する。
【００７４】
ステップ１２０では、一例としてブロワモータ３２、５２が最高回転数で駆動されているか否かから、消費電力を判定する。なお、冷房負荷などの空調負荷が大きい状態では、ブロワ風量が増加されることから、冷房負荷（空調負荷）から消費電力を判定するようにしても良い。
【００７５】
ここで、消費電力が大きいと判断されるときには、ステップ１２０で肯定判定してステップ１２２へ移行する。なお、ブロワモータ５２が停止していたり、ブロワモータ３２、５２が最高回転数でないなど、消費電力が予め設定された基準値より少ないと判断されるときには、ステップ１２０で否定判定されてこの処理を一旦終了する。
【００７６】
ステップ１２２では、エンジンＥＣＵ８０からエンジン４６の動作状態を取得し、ステップ１２４では、このエンジン４６の動作状態からエンジン４６がアイドル状態であるか否かを確認する。このときに、エンジン４６がアイドル状態であると、ステップ１２４で肯定判定してステップ１２６へ移行する。このステップ１２６では、エンジンＥＣＵ８０がオルタネータ８２の出力電圧信号からバッテリ８４の放電過多と判断されているか否かを確認する。
【００７７】
ここで、バッテリ８４が放電過多状態であると、ステップ１２６で肯定判定してステップ１２８へ移行する。このステップ１２８では、推定処理を行う。すなわち、アイドルアップ要求が必要か否かの判定を行なう。
【００７８】
図５には、推定処理の一例を示している。このフローチャートでは、最初のステップ１４０で、車両環境情報の一つとする日時情報（日付情報及び時刻情報）を取得する。この日時情報は、ナビゲーション装置９２から取得するものであっても良く、また、エアコンＥＣＵ６０にカレンダー機能及びタイマ機能を備えているときには、この情報を用いるものであっても良い。
【００７９】
次のステップ１４２では、日時情報（日付情報）から冷房負荷の高い季節（夏季）として設定されている日付（例えば、７月から１０月半ば）か否かを確認する。また、ステップ１４４では、日時情報（時刻情報）から得られる現在時刻が、冷房負荷の大きいと設定されている時間帯（例えば、午前１１時から午後３時など）であるか否かを確認する。
【００８０】
ここで、冷房負荷が大きい日時（季節及び時間帯）に該当するときには、ステップ１４２、ステップ１４４で肯定判定されてステップ１４６へ移行する。このステップ１４６では、ナビゲーション装置９２から走行環境情報として自車位置、渋滞情報を取得し、ステップ１４８では、自車位置が渋滞している道路上（渋滞中）か否かを確認する。
【００８１】
このときに、車両位置が渋滞中の道路上であると、アイドル状態が断続的にでも継続すると推定できるので、ステップ１４８で肯定判定する。なお、アイドル状態が継続するか否かは、自車が渋滞を抜けるまでの距離、予想時間などを求めて、予め設定した時間以上を要すると判断しうるときに、アイドル状態が継続すると推定しても良い。
【００８２】
ステップ１４８で肯定判定されるとステップ１５０へ移行する。このステップ１５０では、車両環境情報として外気温センサ６８によって検出される外気温を読込み、次のステップ１５２では、この外気温が予め設定された温度以上であるか否かを確認する。すなわち、外気温が高くて冷房負荷が大きい状態であるか否かを確認する。このときの基準温度としては、例えば、ブロワ風量が最大となると判断しうる温度を適用することができる。
【００８３】
ここで、外気温が高いと冷房負荷が大きく、電力消費が低下する可能性が低い。言い換えれば、外気温が高い環境下では、冷房負荷が大きいので電力消費が高い状態が継続すると推定される。
【００８４】
これにより、外気温が所定の温度（予め設定している基準温度）より高いとステップ１５２で肯定判定されてステップ１５４へ移行する。このステップ１５４では、エンジン４６のアイドル状態が継続すると共に、冷房負荷が高い状態が継続するために、バッテリ８４の放電過多状態が継続すると推定しうることから、アイドルアップ要求が必要であるとする。なお、ステップ１４２、１４４、１４８、１５２の何れかで否定判定されたときには、エンジン４６がアイドル状態でなくなるか、冷房負荷が減少すると推定されるため、バッテリ８４の放電過多状態が解消されると推定でき、ステップ１５６へ移行して、アイドルアップ要求は不要であるとする。
【００８５】
このようにして、推定処理が行われると、図４のフローチャートでは、ステップ１３０でアイドルアップ要求が必要か否かを確認する。ここで、アイドルアップ要求が必要であるときには、ステップ１３０で肯定判定してステップ１３２へ移行し、エンジンＥＣＵ８０に対してエンジン４６のアイドルアップ要求を行う。
【００８６】
これにより、エンジンＥＣＵ８０がエンジン４６のアイドル回転数を上昇させると、オルタネータ８２の発電電力が増加され、バッテリ８４の放電が抑制される。
【００８７】
これに対して、エアコンＥＣＵ６０は、エンジン４６がアイドル状態でかつバッテリ４６が放電過多状態であっても、エアコン１０の電力消費が少なくなるか、エンジン４６の回転数が上昇（アイドル状態が解消）する可能性のあるときには、アイドルアップ要求を行わない。
【００８８】
これにより、エンジン４６のアイドル回転数が上昇されて燃費が悪化するのを防止することができる。また、エンジン４６のアイドルアップを抑えることにより、騒音抑制、エミッション抑制等が可能となる。
【００８９】
なお、図４では、エアコン１０の電気負荷、エンジン４６がアイドル状態か、バッテリ８４が放電過多状態か、の順で確認するようにしたが、これに限らず、アイドル状態、放電過多状態か否かの確認を行ない、アイドル状態でかつ放電過多状態のときにエアコン１０の電気負荷を確認するなど、任意の順序に設定することができる。
【００９０】
また、図５では、日付（季節）、時刻、渋滞情報、外気温の順で確認するようにしたが、確認順序はこれに限るものではなく、例えば、道路情報、日付、時刻、外気温の順とするなど任意の順序を適用することができる。
【００９１】
さらに、ここでは、走行環境情報として自車位置と渋滞情報を用い、車両環境情報として日時、外気温を用いるようにしたが、これに限らず、走行環境情報として自車位置と渋滞情報を用い、車両環境情報として外気温を用いるようにしてもよい。
【００９２】
図６（Ａ）には、このときのアイドルアップ判定の一例を示している。なお、図６（Ａ）では、図５と同一の処理に対して同一のステップ番号を付与している。
【００９３】
このフローチャートでは、最初のステップ１４６で、ナビゲーション装置９２から渋滞情報を取得し、ステップ１４８では、この渋滞情報から、エンジン４６のアイドル状態が断続的にでも継続しうるか否か（渋滞中か否か）を確認する。
【００９４】
このときに、エンジン４６のアイドル状態が継続すると推定されるときは、ステップ１４８で肯定判定してステップ１５０へ移行する。このステップ１５０では、外気温センサ６８によって検出される外気温を読み込み、ステップ１５２では、外気温が所定の温度よりも高いか否かを確認する。
【００９５】
このときに、気象条件が急激に変化しなければ外気温の変化が少ないので、外気温が高いときには、冷房負荷が大きい状態が継続し、消費電力も低くなることがない推定できるので、ステップ１５２で肯定判定して、ステップ１５６へ移行し、アイドルアップが必要と判断する（「アイドルアップが必要」に設定する）。また、渋滞中でないか、外気温が比較的低いときには、アイドル状態が解消されるか消費電力が少なくなると推定できる。ここから、ステップ１４８又はステップ１５２で否定判定されてステップ１５６へ移行し、アイドルアップの必要はないと判断する（「アイドルアップの必要なし」に設定する）。
【００９６】
このように、バッテリ８４の放電過多状態を推定して、アイドルアップを行うことにより、頻繁にエンジン４６のアイドルアップが行われて、燃費が悪化するのを防止することができる。
【００９７】
一方、以上の説明では、車両環境情報及び走行環境情報に基づいてアイドルアップ要求が必要であるか（アイドルアップが必要であるか）を推定するようにしたが、エアコン１０の消費電力が減少しない環境下では、エンジン４６がアイドル状態となるごとに、アイドルアップの必要が生じる可能性がある。
【００９８】
ここから、少なくとも車両環境情報からアイドルアップを行うか否かを判断するようにしても良い。すなわち、車両環境情報から消費電力が減少する可能性を推定し、この推定結果に基づいて、アイドルアップ要求を行うか否かを判断するようにしても良い。図６（Ｂ）には、このときの処理の一例を示している。なお、図６（Ｂ）では、図５と同一の処理には、同一のステップ番号を付与している。
【００９９】
このフローチャートでは、最初のステップ１４０で、車両環境情報の一つとする日時情報（日付情報及び時刻情報）を取得し、次のステップ１４２では、日時情報（日付情報）から冷房負荷の高い季節として設定されている日付か否かを確認し、ステップ１４４では、日時情報（時刻情報）から得られる現在時刻が、冷房負荷の大きいと設定されている時間帯であるか否かを確認する。
【０１００】
ここで、冷房負荷が大きい日時に該当するときには、ステップ１４２、ステップ１４４で肯定判定されてステップ１５０へ移行する。このステップ１５０では、車両環境情報として外気温センサ６８によって検出される外気温を読込み、次のステップ１５２では、この外気温が予め設定された温度以上であるか否かを確認する。すなわち、外気温が高くて冷房負荷が大きい状態であるか否かを確認する。
【０１０１】
ここで、外気温が高いと、冷房負荷が大きく、電力消費が低下する可能性が低い。言い換えれば、外気温が高い環境下では、冷房負荷が大きいので電力消費が高い状態が継続すると推定される。
【０１０２】
これにより、外気温が高いと冷房負荷が大きい状態が継続するために、エアコン１０での電力消費が多い状態が継続すると推定しうることから、ステップ１５２で肯定判定されると、ステップ１５４へ移行してアイドルアップ要求が必要であるとする。
【０１０３】
また、ステップ１４２、１４４、１５２の何れかで否定判定されたときには、消費電力が低くなる可能性があるので、ステップ１５６へ移行して、アイドルアップ要求は不要であると設定される。
【０１０４】
このように、少なくとも車両環境情報を用いることによりエアコン１０の電力消費が多い状態が継続するか否かを推定できるので、消費電力が多い状態が継続すると推定されるときには、エンジン４６がアイドル状態となるごとに、バッテリ８４が放電過多となると推定できるので、エンジン４６のアイドルアップ要求を行うようにしても良い。
【０１０５】
なお、以上説明した本実施の形態では、車両の走行環境情報として自車位置と渋滞情報を用いたが、この走行環境情報としては、エンジン４６のアイドル状態が断続的にでも連続するか否かを推定しうる情報であれば、任意の情報を用いることができる。
【０１０６】
また、車両環境情報としては、消費電力の多い状態が継続するか否かを推定しうるものであれば、任意の情報を用いることができ、例えば、日時情報、外気温に加えて日射センサ７０によって検出される日射量を加えても良く、また、日射量と外気温を用いるなど、任意の車両環境情報及び車両環境情報の組み合せを用いることができる。
【０１０７】
なお、本実施の形態では、エアコンユニット２０とリアクーラーユニット２２を備えたエアコン１０を例に説明したが、本発明が適用される空調装置の構成は、これに限るものではない。例えば、空調装置としては、リアクーラーユニット２２を備えていないが、エアコンユニット内に、運転席側用のブロワファン及びブロワモータと、助手席側のブロワファン及びブロワモータを備えたものであっても良い。
【０１０８】
また、空調装置としては、リアクーラーユニット２２に替えて、後席側の空調（冷暖房）を行うエアコンユニットを備えたものであっても良い。また、冷房運転を例に説明したが、暖房運転時にも適用することができる。
【０１０９】
エアコンユニット２０に後席側のエアコンユニットを備えた車両で、暖房運転に適用するときには、車両環境情報から、暖房負荷が大きい季節として冬季（地域によって異なるが、例えば、１１月半ばから３月）を設定し、時刻としては、暖房負荷が減少することがないと判断しうる時間帯（例えば、夕方から朝方までの時間対）を設定し、外気温が予め設定された温度よりも低いときに、暖房負荷が減少する可能性が少なく、消費電力が減少しないと推定するようにしても良い。
【０１１０】
また、以上説明した本実施の形態では、電気負荷として比較的消費電力の大きいブロワモータ３２、５２を例に説明したが、これらに限らず、各種の電気負荷を適用することができる。
【０１１１】
例えば、加熱手段としてＰＣＴヒータなどの電気ヒータが設けられている空調装置に対して、暖房負荷に基づいてアイドルアップ要求を行うか否かを判断するときには、電気負荷として電気ヒータを加えればよい。
【０１１２】
このように、本発明は、車両に設けられる任意の構成の空調装置に適用でき、空調装置での電力消費が起因するエンジン４６のアイドルアップを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の概略を示す機能ブロック図である。
【図２】本実施の形態に係るエアコンの制御系を示す概略構成図である。
【図３】エアコンの概略構成図である。
【図４】本発明に係るアイドルアップ制御の一例を示す流れ図である。
【図５】アイドルアップ要求のための推定処理の一例を示す流れ図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれは、図５と異なるアイドルアップ要求のための推定処理を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０ エアコン（車両用空調装置）
２０ エアコンユニット
２２ リアクーラーユニット
３２、５２ ブロワモータ（電気負荷）
４６ エンジン（内燃機関）
６０ エアコンＥＣＵ
６８ 外気温センサ（外気温検出手段、車両環境情報検出手段）
８０ エンジンＥＣＵ（アイドル回転数制御手段）
８２ オルタネータ（発電手段）
８４ バッテリ（蓄電池）
８８ アイドルモータ
９２ ナビゲーション装置（走行環境情報検出手段、車両環境情報検出手段）
１００ 負荷判定部（負荷判定手段）
１０２ 電力収支判定部（収支判定手段）
１０４ 推定部（空調負荷推定手段、アイドル状態推定手段）
１０６ アイドルアップ要求部（要求手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられて車室内を空調する車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両では、電子化進行によってバッテリの負荷（電気負荷）が増加している。この電気負荷としては、空調装置（以下、エアコンとする）がある。エアコンに対しては、例えば、ナビゲーション装置から取得する走行環境情報、内燃機関（エンジン）を制御するエンジンＥＣＵから得られるエンジン回転数などの動作状態、環境条件、動作状態などから、乗員が快適と感じる空調特性が得られるように制御する提案がなされている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
一方、エアコンでは、エバポレータの温度が低下すると、エンジンによって駆動されるコンプレッサを停止して凍結防止が行われる。このときに、コンプレッサの停止／駆動が頻繁に繰り返されると、エンジン回転数が変動する。
【０００４】
ここから、車両の走行速度が所定速度未満の場合、外気温が所定温度以下でかつエバポレータ後温度が所定温度以下であっても、エバポレータの凍結防止制御を禁止することにより、エンジン回転数の変動、燃費悪化を抑える提案がなされている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
また、カーナビゲーション装置から得られる最短経路、渋滞状況、坂道の有無などの道路状況などの走行環境情報から得られる走行速度、走行負荷などに基づいてエアコンを含み補機の最適な制御パターンを設定することにより、燃費悪化を抑える提案がなされている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
ところで、エアコンでは、冷房負荷などの空調負荷が増加すると、バッテリの電力に寄って駆動されるブロワモータの回転数を高くして、空調風の吹出し風量（ブロワ風量）を増加している。このブロワ風量の増加は、エアコンでの電力消費を増加させる。
【０００７】
特に、近年では、車室内空間が広げられた車両が増加しており、このような車両に設けられるエアコンには、複数のブロワファンが設けられ、車室内の全域を快適な空調状態とするようにしている。
【０００８】
このようなエアコンが設けられているときに、冷房負荷が大きくブロワ風量が増加されるようにブロワモータが作動されると、エンジンのアイドル状態では、発電電力より消費電力が大きくなるバッテリの放電過多が生じ易い。このためにエンジンのアイドルアップが行われ、燃費悪化を生じさせてしまう。
【特許文献１】特開２００６−１９２９３４号公報
【特許文献２】特開平７−６９０４４号公報
【特許文献３】特開平９−３２４６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、空調が起因してオルタネータの発電電力の不足を補うために内燃機関のアイドルアップが行われるのを抑えることが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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、内燃機関の回転数に応じた電力を発生する発電手段、前記内燃機関のアイドル状態でアイドル回転数を制御するアイドル回転数制御手段及び、前記発電手段によって発電された電力を蓄電する蓄電池を備えた車両に設けられる車両用空調装置であって、空調運転時に前記蓄電池から供給される電力によって作動されて空調負荷に応じた電力を消費する電気負荷と、前記空調負荷に影響する車両環境情報を取得する車両環境情報取得手段と、前記蓄電池から前記電気負荷を含む負荷へ供給される電力が前記発電手段の発電電力を超えているか否かを判定する収支判定手段と、前記電気負荷の消費電力が予め設定された消費電力を超えているか否かを判定する負荷判定手段と、前記車両環境情報取得手段によって取得された前記車両環境情報に基づいて前記空調負荷が減少するか否かを推定する空調負荷推定手段と、前記収支判定手段によって前記内燃機関のアイドル状態で前記蓄電池から出力される電力が前記発電電力を超えていると判定され、前記負荷判定手段によって前記電気負荷の消費電力が予め設定された消費電力を超えていると判定され、前記空調負荷推定手段によって前記空調負荷が減少しないと推定されているときに、前記アイドル回転数制御手段に対して前記内燃機関の前記アイドル回転数を上昇するように要求する要求手段と、を含む。
【００１１】
請求項１の発明では、内燃機関がアイドル状態であるときに、発電手段の発電電力が蓄電池から負荷へ供給する電力を超え、空調運転に用いる電気負荷の消費電力が所定電力を超えていると、空調負荷推定手段の推定結果に基づいて、内燃機関のアイドル回転数を上昇するアイドルアップ要求を行う。
【００１２】
このときに、空調負荷が減少すると推定されていれば、アイドルアップ要求が行わないが、空調負荷が減少しないと推定されていれば、アイドルアップ要求を行う。
【００１３】
これにより、空調負荷が起因する内燃機関のアイドルアップを抑えて、内燃機関の燃費悪化を防止することができる。
【００１４】
請求項２に係る発明は、渋滞情報及び渋滞情報に対する自車位置を含む車両の走行環境情報を取得する走行環境情報取得手段と、前記内燃機関が前記アイドル状態であるときに、前記走行環境情報取得手段によって取得される前記走行環境情報から内燃機関のアイドル状態が継続するかを推定するアイドル状態推定手段と、を含み、前記要求手段が、前記空調負荷推定手段によって前記空調負荷が減少しないと推定され、かつ、前記アイドル状態推定手段によって前記内燃機関のアイドル状態が継続すると推定されたときに、前記アイドル制御手段に対して内燃機関の前記アイドル回転数を上昇するように要求する。
【００１５】
請求項２の発明では、渋滞情報などの走行環境情報を用いて、内燃機関のアイドル状態が継続するか否かを推定する。なお、内燃機関のアイドル状態は、連続するものに限らず、断続的にアイドル状態となる場合も含む。
【００１６】
要求手段は、空調負荷が減少せずに、かつ、アイドル状態が連続すると推定されるときに、内燃機関のアイドルアップを要求する。これにより、内燃機関がアイドルアップするのをより的確に抑えて、燃費悪化を防止することができる。
【００１７】
また、空調風を発生するブロワモータは、空調負荷が増加すると回転数が高くされる。また、複数のブロワモータが設けられている場合、空調装置の消費電力は、このブロワモータの回転数に影響する。
【００１８】
ここから、請求項３の発明は、前記電気負荷は、前記空調負荷に応じて空調風の吹出し風量が増加するように作動されるファンモータとすることができる。
【００１９】
また、本発明では、前記車両環境情報取得手段が、前記車両環境情報として外気温を検出する外気温検出手段を含んでも良い。また、本発明では、前記車両環境情報取得手段が、前記車両環境情報として日時情報を取得し、前記空調負荷推定手段が前記日時情報から得られる季節及び時刻を含めて前記空調負荷を推定するものであっても良い。
【００２０】
すなわち、本発明の走行環境情報は、内燃機関のアイドル状態が継続される走行環境か否かを推定しうる任意の走行環境情報を用いることができる。また、車両環境情報は、日時、外気温、日射量など、空調負荷に影響する環境情報、環境情報の組み合わせを用いることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、内燃機関がアイドル状態で蓄電池から出力される電力が発電手段の発電電力を超え、かつ、電気負荷の消費電力が所定の電力を超えている状態であるときに、空調負荷が減少しないと推定されるとき、又は、空調負荷が減少せず、かつ、アイドル状態が継続されると推定されるときに、アイドルアップ要求を行う。
【００２２】
これにより、空調装置が起因する内燃機関のアイドルアップを抑えて、燃費悪化を防止することができるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図３には、本実施の形態に係る車両用空調装置（以下、エアコン１０とする）の概略構成が示されている。
【００２４】
このエアコン１０は、コンプレッサ（圧縮機）１２、コンデンサ（凝縮器）１４、エキスパンションバルブ（膨張弁）１６及びエバポレータ（蒸発器）１８を含む冷凍サイクルが形成されている。これにより、エアコン１０は、コンプレッサ１２が回転駆動されることにより冷媒が圧縮、液化されてエバポレータ１８へ送り込まれる。エバポレータ１８では、この冷媒が気化するときにエバポレータ１８を通過する空気の冷却及び除湿が行われる。エキスパンションバルブ１６は、このときの冷媒の熱交換効率の向上、エバポレータ１８へ送り込む冷媒流量の調整を行う。
【００２５】
一方、本実施の形態に適用したエアコン１０は、インストルメントパネル（図示省略）内に設けられて車室の前席側の中心とした空調を担うエアコンユニット２０と、車室の後席側に設けられて車室の後席側の空調（冷房）を担うリアクーラーユニット２２とを備えている。
【００２６】
エアコン１０では、エバポレータ１８として、エアコンユニット２０内に配設されるエバポレータ１８Ａと、リアクーラーユニット２２内に配設されるエバポレータ１８Ｂを備え、エキスパンションバルブ１６として、エバポレータ１８Ａ側のエキスパンションバルブ１６Ａと、エバポレータ１８Ｂ側のエキスパンションバルブ１６Ｂを備えている。これにより、エアコン１０では、コンデンサ１４によって冷却されて液化された冷媒が、エキスパンションバルブ１６Ａを経てエバポレータ１８Ａへ送られると共に、エキスパンションバルブ１６Ｂを経てエバポレータ１８Ｂへ送られる。
【００２７】
エアコンユニット２０には、空気の導入口として、車室内に向けて開口された内気導入口２４と、車外へ向けて開口された外気導入口２６とが形成され、内気導入口２４と外気導入口２６を選択的に開閉する切換ドア２８及び、送風手段とされるブロワファン３０が設けられている。
【００２８】
エアコン１０では、空調風の生成に用いる空気の導入モードとして、車室内の空気を導入する内気循環モードと、車外の空気を導入する外気導入モードとの設定が可能となっている。エアコンユニット２０では、導入モードが設定されることにより、その導入モードに応じて切換ドア２８が作動される。また、エアコンユニット２０では、駆動手段として設けられているブロワモータ３２によってブロワファン３０が回転駆動されることにより、内気ないし外気が吸引されてエバポレータ１８へ送られる。このときに、ブロワファン３０の回転数、すなわち、ブロワモータ３２の回転数に応じた風量（ブロワ風量）が得られる。
【００２９】
また、エアコン１０には、空調風の吹出し口として、フロントウインドガラス（図示省略）などへ向けて開口されたデフロスタ吹出し口３４（例えば、センタデフロスタ吹出し口３４Ａ、サイドデフロスタ吹出し口３４Ｂ）、車室内の乗員へ向けて開口されたレジスタ吹出し口３６（例えば、センタレジスタ吹出し口３６Ａ、サイドレジスタ吹出し口３６Ｂ）及び、乗員の足元へ向けて開口された足元吹出し口３８（例えば、前席足元吹出し口３８Ａ、後席足元吹出し口３８Ｂ）が設けられており、これらの吹出し口を介してエアコンユニット２０内が車室内と連通されている。
【００３０】
また、エアコンユニット２０には、デフロスタ吹出し口３４、レジスタ吹出し口３６及び足元吹出し口３８を選択的に開閉するモード切換ドア４０が設けられていると共に、ヒータコア４２及びエアミックスドア４４が設けられている。
【００３１】
エアコン１０では、空調風の吹出しモードとして、デフロスタ吹出し口３４から空調風を吹き出すDEFモード、レジスタ吹出し口３６から吹き出すFACEモード、足元吹出し口３８から吹き出すFOOTモード、デフロスタ吹出し口３４と足元吹出し口３８から吹き出すFOOT／DEFモード及び、レジスタ吹出し口３６と足元吹出し口３８から吹き出すBI−LEVELモードが設定可能となっている。エアコンユニット２０では、吹出しモードが設定されると、設定された吹出しモードに応じてモード切換ドア４０が作動される。
【００３２】
エアコン１０が設けられる車両には、走行用の駆動源として内燃機関（以下、エンジン４６とする。図２参照）が設けられている。エアコン１０では、このエンジン４６とヒータコア４２（図３参照）との間で循環されるようになっている。図３に示されるエアコンユニット２０では、この冷却水とヒータコア４２を通過する空気との間で熱交換が行われることにより、ヒータコア４２を通過する空気が加熱される。
【００３３】
エアミックスドア４４は、エバポレータ１８（エバポレータ１８Ａ）を通過した空気を、ヒータコア４２を通過する空気と、ヒータコア４２をバイパスする空気とに分ける。エアコンユニット２０では、ヒータコア４２を通過した空気とヒータコア４２をバイパスした空気が混合されて空調風が生成される。これにより、エアコン１０では、エアミックスドア４４の開度が制御されることにより、所望の温度の空調風が生成される。
【００３４】
一方、リアヒータユニット２２には、車室内に開口された導入口４８が形成されると共に、エバポレータ１８Ｂと導入口４８との間にブロワファン５０が設けられている。リアヒータユニット２２では、ブロワモータ５２によってブロワファン５０が回転駆動されることにより、導入口４８から車室内の空気が導入される。このときに、ブロワモータ５２の回転数に応じたブロワ風量が得られるように車室内の空気が導入される。
【００３５】
また、リアクーラーユニット２２には、吹出し口５４が形成され、ブロワモータ５２の作動によって吸引された空気が、エバポレータ１８Ｂを通過することにより冷却され、吹出し口５４から車室内に吹き出される。
【００３６】
このリアクーラーユニット２２は、例えば、車室後部側で、車幅方向の一端側のサイドトリム、デッキサイドトリム内などに設けられ、吹出し口５４としては、該サイドトリムに開口されて形成された吹出し口５４Ａと、車幅方向に沿って延設されたダクト５６を介して他端側のサイドトリムに開口されて形成された吹出し口５４Ｂとが設けられている。これにより、リアクーラーユニット２２が、吹出し口５４Ａ、５４Ｂから吹き出される空調風（冷却風）によって車室後部を冷却する。
【００３７】
すなわち、本実施の形態に適用したエアコン１０では、車室内の暖房をエアコンユニット２０で行い、車室内の冷房を、前席側がエアコンユニット２０で行い、後席側をリアクーラーユニット２２で行うようになっている。
【００３８】
一方、エアコン１０には、空調運転の作動を制御するエアコンコントローラ（以下、エアコンＥＣＵ６０とする）が設けられている。このエアコンＥＣＵ６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がバスによって構成されたマイクロコンピュータ、各種の入出力インターフェイス及び駆動回路（何れも図示省略）等を備えた一般的構成となっている。
【００３９】
コンプレッサ１２は、エンジン４６の駆動力によって回転駆動されるようになっており、コンプレッサ１２とエンジン４６との間には、コンプレッサ１２へのエンジン駆動力を断続するマグネットクラッチ６２が設けられている。エアコンＥＣＵ６０には、このマグネットクラッチ６２が接続されており、エアコンＥＣＵ６０は、マグネットクラッチ６２のオン／オフによってコンプレッサ１２の運転／停止を行う。また、エアコンＥＣＵ６０は、コンプレッサ１２の運転中（マグネットクラッチ６２のオン時）に、コンプレッサ１２の冷媒吐出圧を制御することにより、冷房能力を制御している。
【００４０】
エアコンＥＣＵ６０には、ブロワモータ３２と共に、切換ドア２８を操作するアクチュエータ６４Ａ、モード切換ドア４０を操作するアクチュエータ６４Ｂ及び、エアミックスドア４４を制御するアクチュエータ６４Ｃが接続されている。また、エアコンＥＣＵ６０には、車室内の温度（室温）を検出する室温センサ６６、車外の温度（外気温）を検出する外気温センサ６８、日射量を検出する日射センサ７０、エバポレータ１８（エバポレータ１８Ａ）を通過した空気の温度（エバポレータ後温度）を検出するエバポレータ後温度センサ７２及び、エンジン冷却水の水温を検出する水温センサ７４などの各種センサが接続されている。
【００４１】
さらに、エアコン１０は、各種の操作スイッチ及び運転状態を表示するディスプレイが設けられた操作パネル７６が、例えば、インストルメントパネルなどに設けられており、この操作パネル７６がエアコンＥＣＵ６０に接続されている。
【００４２】
エアコンＥＣＵ６０は、操作パネル７６のスイッチ操作によって設定温度などの運転条件が設定されて空調運転の開始が指示されると、設定された運転条件を読み込むと、各種のセンサによって環境状態及び動作状態を検出しながら空調運転の制御を行う。
【００４３】
このとき、エアコンＥＣＵ６０では、車室内を設定温度とするための空調風の温度（目標吹出し温度ＴＡＯ）を演算し、この目標吹出し温度ＴＡＯの空調風が得られるように制御する。この目標吹出し温度ＴＡＯは、設定温度ＴＳＥＴ、室温Ｔｒ、外気温Ｔａ、日射量ＳＴから一般的演算式を用いて演算することができる。
【００４４】
ＴＡＯ＝Ｋ１・ＴＳＥＴ−Ｋ２・Ｔｒ−Ｋ３・Ｔａ−Ｋ４・ＳＴ＋Ｃ
（ただし、Ｋ１〜Ｋ４及びＣは、予め設定されている定数）
エアコンＥＣＵ６０は、目標吹出し温度ＴＡＯを演算すると、この目標吹出し温度ＴＡＯの空調風が得られるようにエアミックスドア４４の開度制御を行う。また、エアコンＥＣＵ６０は、オートモードでの空調運転が設定されていると、目標吹出し温度ＴＡＯに基づいて、吹出しモード、ブロワ風量等の運転条件を設定し、設定した運転条件で空調運転が行われるようにしている。なお、ブロワ風量は、例えば、最大風量と最小風量が設定されており、エアコンＥＣＵ６０は、ブロワモータ３２を供給する電圧のデューティ比を制御することにより、ブロワ風量を制御する。また、このようなエアコンＥＣＵ６０の制御は、公知の一般的構成を適用することができる。
【００４５】
エアコン１０では、エアコンＥＣＵ６０によってリアクーラーユニット２２の作動を制御するようにしており、エアコンＥＣＵ６０には、ブロワモータ５２及び、リアクーラーユニット２２のオン／オフ及びブロワ風量の設定が可能な操作パネル７８が接続されている。なお、本実施の形態では、エアコンＥＣＵ６０がリアクーラーユニット２０の作動を制御するように説明するが、エアコンＥＣＵ６０と別に、リアエアコンユニット用のコントローラを設けて、このコントローラにエアコンＥＣＵ６０と共に、ブロワモータ５０及び操作パネル７８を接続しても良い。
【００４６】
エアコンＥＣＵ６０は、例えば、エアコンユニット２０による空調運転が行われているときに、操作パネル７６又は操作パネル７８のスイッチ操作によってリアクーラーユニット２２がオンされると、操作パネル７６又は操作パネル７８で設定されている運転条件（ブロワ風量）でブロワファン５０（ブロワモータ５２）を作動する。これにより、リアクーラーユニット２２を用いた車室後部側の空調運転（冷房運転）が行われる。なお、リアクーラーユニット２２による空調運転は、公知の一般的構成を適用することができる。
【００４７】
一方、エアコン１０が設けられる車両には、エンジン４６の作動を制御するエンジンＥＣＵ８０、エンジン４６の駆動力によって発電するオルタネータ８２及び、オルタネータ８２の発電電力を蓄積して各補機、エアコン１０（エアコンＥＣＵ６０）を含む各種の電装部品等に作動用の電力を供給する蓄電池（以下、「バッテリ８４」とする）が設けられている。
【００４８】
エンジンＥＣＵ８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等がバスによって接続されたマイクロコンピュータ、各種の入出力インターフェイス及び駆動回路等を含む一般的構成となっている。エンジンＥＣＵ８０には、エンジン４６への吸入空気量を制御するスロットルモータ８６及びアイドルモータ８８が接続されている。
【００４９】
エンジンＥＣＵ８０は、各種のセンサによって運転操作状態、エンジン４６の作動状態などを検出しながらスロットルモータ８６を作動することにより、運転操作に応じた回転数でエンジン４６が駆動されるように制御する。また、エンジンＥＣＵ８０は、車両が停止したときなどで、スロットルバルブが閉じられた状態のときに、エンジン４６の回転数が予め設定されている回転数（以下、アイドル回転数とする）となるようにアイドルモータ８８を作動する。
【００５０】
また、エンジンＥＣＵ８０は、バッテリ８４の負荷（電気負荷）の作動状態、バッテリ電圧、バッテリ電流、バッテリ電流の積算値（入力電流と出力電流の積算値）などから、バッテリ８４の充電が必要か否かを含むバッテリ状態を判定する。
【００５１】
オルタネータ８２は、エンジン４６によって回転駆動することにより交流電力を発生（発電）する。また、オルタネータ８２は、レギュレータ（図示省略）を備えており、発電電力を所定電圧となるように整流して出力する。
【００５２】
このオルタネータ８２は、エンジンＥＣＵ８０に接続されており、エンジンＥＣＵ８０は、オルタネータ８２へ出力電圧指示を出力する。オルタネータ８２は、この出力電圧指示に応じた電圧を出力する。このときに、エンジンＥＣＵ８０は、例えば、バッテリ状態からバッテリ８４の充電が必要であるか否かを判定し、バッテリ８４の充電が必要であると、出力電圧を高くするように出力電圧指示をオルタネータ８２へ出力する。これにより、オルタネータ８２の出力電圧がバッテリ８４のバッテリ電圧より高くなることにより、オルタネータ８２の発電電力によるバッテリ８４の充電が行なわれる。
【００５３】
一方、エンジン４６がアイドル回転状態（アイドル状態）であると、オルタネータ８２の回転数も下がり、発電電力も低下する。このときに、車両での電力消費が多いと、オルタネータ８４の発電電力も、電装部品などの負荷で消費される。
【００５４】
ここで、オルタネータ８２は、発電状態として、例えば、出力電圧の応じた信号（出力電圧信号）を出力する。オルタネータ８２の出力電力が、負荷となっている電装部品で消費されることによりオルタネータ８２の出力電圧が低下する。ここから、エンジンＥＣＵ８０では、出力電圧指示とオルタネータ８２の出力電圧信号から、車両での電力消費が大きく、オルタネータ８２で発電を行なっているにもかかわらず、バッテリ８４からの放電が行なわれている（以下、放電過多とする）か否かを判断可能となっている。なお、バッテリ８４が放電過多となっているか否かの判定は、これに限らず、公知の任意の方法を適用することができる。
【００５５】
エンジンＥＣＵ８０は、バッテリ電流の積算値からバッテリ８４の残用量の判定が可能となっており、エンジンＥＣＵ８０は、バッテリ８４の残容量が少なくなっている状態でかつエンジン４６がアイドル状態であるときに、バッテリ８４の放電過多となっていると、アイドルモータ８８を作動して、エンジン４６のアイドル回転数を、予め設定している所定値まで上昇させる（以下、アイドルアップとする）。なお、このようなエンジンＥＣＵ８０によるオルタネータ８２の基本制御は、公知の一般的構成を適用することができる。
【００５６】
ところで、エアコンＥＣＵ６０は、通信線９０を介してエンジンＥＣＵ８０に接続されている。また、本実施の形態に適用した車両には、走行環境情報取得手段及び車両環境情報取得手段とされるナビゲーション装置９２が設けられている。このナビゲーション装置９２は、通信線９０を介して、エアコンＥＣＵ６０と接続されている。
【００５７】
ナビゲーション装置９２としては、公知の一般的構成が適用可能であり、日時情報、位置情報を取得して、取得した情報と地図情報に基づいた自車位置の表示、目的地への走行経路の表示・案内などを行なう。また、ナビゲーション装置９２は、例えば、ＶＩＣＳ（Vehicle Information Communication System）等で提供される渋滞情報などの道路情報を取得し、取得した道路情報の表示、取得した道路情報に基づいた走行経路の表示・案内等が可能となっている。
【００５８】
エアコンＥＣＵ６０は、通信線９０を介してエンジンＥＣＵ８０及びナビゲーション装置９２と接続されていることにより、エンジンＥＣＵ８０からエンジン４６の動作状態、オルタネータ８２の動作状態を取得できるようになっていると共に、ナビゲーション装置９２から日時情報、渋滞情報などの取得が可能となっている。これと共に、エアコンＥＣＵ６０では、エンジンＥＣＵ８０に対して、エンジン４６のアイドルアップ要求が可能となっている。
【００５９】
図１に示されるように、エアコンＥＣＵ６０には、負荷判定部１００、電力収支判定部１０２、推定部１０４及びアイドルアップ要求部１０６が形成されている。
【００６０】
エアコン１０では、バッテリ８４の電力によって作動される電気負荷としてエアコンユニット２０にブロワモータ３２が設けられ、リアクーラーユニット２２にブロワモータ５２が設けられている。このブロワモータ３２、５２は、空調負荷が大きいと回転数が高くされ、これによりエアコン１０での電力消費が増加する。
【００６１】
ここで、負荷判定部１００では、ブロワモータ３２、５２の消費電力が、予め設定した所定電力を超えているか否かを判定する。この判定は、例えば、ブロワモータ３２、５２が最大回転数で駆動されているときに所定電力を超えていると判定しても良く、車両でのバッテリ８４の負荷に基づいて基準電力を設定し、設定した電力を超えているか否かで判定しても良い。このときの基準値は、ブロワモータ３２、５２に対する駆動電圧として設定しても良く、ブロワモータ３２,５２の回転数を電圧のデューティ制御で行うときには、デューティ比として設定しても良い。なお、以下では、一例としてブロワモータ３２、５２が最大回転数で駆動されているときに、消費電力が高くなっていると判定するものとして説明する。
【００６２】
例えば、エアコンＥＣＵ６０は、エンジン４６がアイドル状態であるときに負荷判定部１００で、例えば、冷房負荷が大きくブロワモータ３２、５２の回転数が高くなるなどして消費電力が多くなっているか否かを判定する。空調負荷が大きく、ブロワモータ３２、５２が最大回転数（ブロワ風量が最大）で駆動されているか否かから、消費電力が多くなっているか否かを判定する。
【００６３】
エアコンＥＣＵ６０は、エンジン４６がアイドル状態で負荷判定部１００によって消費電力が大きいと判定していると、電力収支判定部１０２で、エンジンＥＣＵ８０からオルタネータ状態などを取得する。電力収支判定部１０２では、このオルタネータ状態からオルタネータ８２の発電電力よりも車両の電力消費が多くなっているか否かを判定する。すなわち、バッテリ８４が放電過多となっているか否かを確認する。
【００６４】
このときに、電力収支判定部１０２で、オルタネータ８２の発電電力よりも車両での消費電力が多くバッテリ８４の放電過多となっていると判定されると、推定部１０４では、車両環境情報ないし走行環境情報を取得して、バッテリ８４の放電過多状態が継続するか否かを推定する。このときに、推定部１０４では、車両環境情報に基づいて、空調負荷が減少せずにエアコン１０での消費電力が高い状態が継続するかを推定すると共に、走行環境情報に基づいて、エンジン４６のアイドル状態が継続するかを推定し、消費電力が高い状態が継続し、かつ、アイドル状態が継続すると推定されるときに、バッテリ６４の放電過多状態が継続すると推定するようにしている。
【００６５】
この車両環境情報としては、エアコンＥＣＵ６０に設けられている図示しないタイマやナビゲーション装置９２から取得される日時（季節及び時刻）、外気温センサ６８によって検出される外気温、日射センサ７０によって検出される日射量などを用いることができる。例えば、夏季の昼下がり、外気温が高いとき、日射量が多いときなどでは、空調負荷（冷房負荷）の大きい状態が継続すると判断できる。また、冬季の夜間、外気温が低いときなどでは、空調負荷（暖房負荷）の大きい状態が継続すると判断できる。
【００６６】
走行環境情報としては、ナビゲーション装置９２から取得できる自車位置、渋滞情報、案内経路等を用いることができる。このときに、推定部１０４では、自車位置が渋滞中の道路上であるときや、案内経路上で渋滞が目立つときなどは、エンジン４６のアイドル状態が連続的又は断続的に継続する可能性が高いと推定する。
【００６７】
アイドルアップ要求部１０６は、推定部１０４でバッテリ６４の放電過多状態が継続すると推定されると、エンジン４６のアイドルアップが必要であると判定し、エンジンＥＣＵ８０に対して、エンジン４６のアイドルアップを要求する。また、アイドルアップ要求部１０６は、バッテリ６４の放電過多状態が継続すると推定されないときには、アイドル状態で放電過多であっても、エンジンＥＣＵ８０に対して、エンジン４６のアイドルアップ要求を行わないようにしている。
【００６８】
以下に、本実施の形態の作用として、エアコンＥＣＵ６０でのエンジン４６のアイドルアップ要求処理を説明する。
【００６９】
エアコンＥＣＵ６０は、操作パネル７６のスイッチ操作によって設定温度などの運転条件が設定されて空調運転の開始が指示されると、室温を設定温度とするように空調運転を開始する。このときに、冷房負荷があると、コンプレッサ１２が駆動されて冷房運転が行われる。また、操作パネル７６又は操作パネル７８のスイッチ操作によってリアクーラーユニット２２の作動が指示されることにより、エアコンＥＣＵ６０は、ブロワモータ５２を駆動して冷房運転を行う。
【００７０】
一方、エンジンＥＣＵ８０は、バッテリ状態を検出して、バッテリ８４の残容量が低下しているときに、エンジン４６がアイドリング状態で、かつ、バッテリ８４が放電過多となっていると、アイドルアップを行って発電電量の増加を図るようにしている。
【００７１】
ところで、エアコンＥＣＵ６０には、負荷判定部１００、電力収支判定部１０２及び推定部１０４が形成されており、エンジン４６のアイドル状態ないし空調状態（空調負荷）の変化の可能性を推定してアイドルアップ要求を行うことにより、エンジン４６のアイドルアップを抑えるようにしている。
【００７２】
ここで、冷房運転を例に、本実施の形態に適用したエアコンＥＣＵ６０でのアイドルアップ要求処理を説明する。図４のフローチャートは、エアコン１０が空調運転を行っているときに所定の時間間隔で実行され、最初のステップ１２０では、エアコン１０での消費電力を判定する。
【００７３】
エアコン１０では、冷房負荷（空調負荷）に応じてブロワ風量が設定され、冷房負荷が大きいとブロワ風量を増加するために、ブロワモータ３２、５２の回転数が高くされる。これにより、エアコン１０では、消費電力も大きくなる。特に、ブロワモータ３２と共にブロワモータ５２が高い回転数で駆動されると電力消費も増加する。
【００７４】
ステップ１２０では、一例としてブロワモータ３２、５２が最高回転数で駆動されているか否かから、消費電力を判定する。なお、冷房負荷などの空調負荷が大きい状態では、ブロワ風量が増加されることから、冷房負荷（空調負荷）から消費電力を判定するようにしても良い。
【００７５】
ここで、消費電力が大きいと判断されるときには、ステップ１２０で肯定判定してステップ１２２へ移行する。なお、ブロワモータ５２が停止していたり、ブロワモータ３２、５２が最高回転数でないなど、消費電力が予め設定された基準値より少ないと判断されるときには、ステップ１２０で否定判定されてこの処理を一旦終了する。
【００７６】
ステップ１２２では、エンジンＥＣＵ８０からエンジン４６の動作状態を取得し、ステップ１２４では、このエンジン４６の動作状態からエンジン４６がアイドル状態であるか否かを確認する。このときに、エンジン４６がアイドル状態であると、ステップ１２４で肯定判定してステップ１２６へ移行する。このステップ１２６では、エンジンＥＣＵ８０がオルタネータ８２の出力電圧信号からバッテリ８４の放電過多と判断されているか否かを確認する。
【００７７】
ここで、バッテリ８４が放電過多状態であると、ステップ１２６で肯定判定してステップ１２８へ移行する。このステップ１２８では、推定処理を行う。すなわち、アイドルアップ要求が必要か否かの判定を行なう。
【００７８】
図５には、推定処理の一例を示している。このフローチャートでは、最初のステップ１４０で、車両環境情報の一つとする日時情報（日付情報及び時刻情報）を取得する。この日時情報は、ナビゲーション装置９２から取得するものであっても良く、また、エアコンＥＣＵ６０にカレンダー機能及びタイマ機能を備えているときには、この情報を用いるものであっても良い。
【００７９】
次のステップ１４２では、日時情報（日付情報）から冷房負荷の高い季節（夏季）として設定されている日付（例えば、７月から１０月半ば）か否かを確認する。また、ステップ１４４では、日時情報（時刻情報）から得られる現在時刻が、冷房負荷の大きいと設定されている時間帯（例えば、午前１１時から午後３時など）であるか否かを確認する。
【００８０】
ここで、冷房負荷が大きい日時（季節及び時間帯）に該当するときには、ステップ１４２、ステップ１４４で肯定判定されてステップ１４６へ移行する。このステップ１４６では、ナビゲーション装置９２から走行環境情報として自車位置、渋滞情報を取得し、ステップ１４８では、自車位置が渋滞している道路上（渋滞中）か否かを確認する。
【００８１】
このときに、車両位置が渋滞中の道路上であると、アイドル状態が断続的にでも継続すると推定できるので、ステップ１４８で肯定判定する。なお、アイドル状態が継続するか否かは、自車が渋滞を抜けるまでの距離、予想時間などを求めて、予め設定した時間以上を要すると判断しうるときに、アイドル状態が継続すると推定しても良い。
【００８２】
ステップ１４８で肯定判定されるとステップ１５０へ移行する。このステップ１５０では、車両環境情報として外気温センサ６８によって検出される外気温を読込み、次のステップ１５２では、この外気温が予め設定された温度以上であるか否かを確認する。すなわち、外気温が高くて冷房負荷が大きい状態であるか否かを確認する。このときの基準温度としては、例えば、ブロワ風量が最大となると判断しうる温度を適用することができる。
【００８３】
ここで、外気温が高いと冷房負荷が大きく、電力消費が低下する可能性が低い。言い換えれば、外気温が高い環境下では、冷房負荷が大きいので電力消費が高い状態が継続すると推定される。
【００８４】
これにより、外気温が所定の温度（予め設定している基準温度）より高いとステップ１５２で肯定判定されてステップ１５４へ移行する。このステップ１５４では、エンジン４６のアイドル状態が継続すると共に、冷房負荷が高い状態が継続するために、バッテリ８４の放電過多状態が継続すると推定しうることから、アイドルアップ要求が必要であるとする。なお、ステップ１４２、１４４、１４８、１５２の何れかで否定判定されたときには、エンジン４６がアイドル状態でなくなるか、冷房負荷が減少すると推定されるため、バッテリ８４の放電過多状態が解消されると推定でき、ステップ１５６へ移行して、アイドルアップ要求は不要であるとする。
【００８５】
このようにして、推定処理が行われると、図４のフローチャートでは、ステップ１３０でアイドルアップ要求が必要か否かを確認する。ここで、アイドルアップ要求が必要であるときには、ステップ１３０で肯定判定してステップ１３２へ移行し、エンジンＥＣＵ８０に対してエンジン４６のアイドルアップ要求を行う。
【００８６】
これにより、エンジンＥＣＵ８０がエンジン４６のアイドル回転数を上昇させると、オルタネータ８２の発電電力が増加され、バッテリ８４の放電が抑制される。
【００８７】
これに対して、エアコンＥＣＵ６０は、エンジン４６がアイドル状態でかつバッテリ４６が放電過多状態であっても、エアコン１０の電力消費が少なくなるか、エンジン４６の回転数が上昇（アイドル状態が解消）する可能性のあるときには、アイドルアップ要求を行わない。
【００８８】
これにより、エンジン４６のアイドル回転数が上昇されて燃費が悪化するのを防止することができる。また、エンジン４６のアイドルアップを抑えることにより、騒音抑制、エミッション抑制等が可能となる。
【００８９】
なお、図４では、エアコン１０の電気負荷、エンジン４６がアイドル状態か、バッテリ８４が放電過多状態か、の順で確認するようにしたが、これに限らず、アイドル状態、放電過多状態か否かの確認を行ない、アイドル状態でかつ放電過多状態のときにエアコン１０の電気負荷を確認するなど、任意の順序に設定することができる。
【００９０】
また、図５では、日付（季節）、時刻、渋滞情報、外気温の順で確認するようにしたが、確認順序はこれに限るものではなく、例えば、道路情報、日付、時刻、外気温の順とするなど任意の順序を適用することができる。
【００９１】
さらに、ここでは、走行環境情報として自車位置と渋滞情報を用い、車両環境情報として日時、外気温を用いるようにしたが、これに限らず、走行環境情報として自車位置と渋滞情報を用い、車両環境情報として外気温を用いるようにしてもよい。
【００９２】
図６（Ａ）には、このときのアイドルアップ判定の一例を示している。なお、図６（Ａ）では、図５と同一の処理に対して同一のステップ番号を付与している。
【００９３】
このフローチャートでは、最初のステップ１４６で、ナビゲーション装置９２から渋滞情報を取得し、ステップ１４８では、この渋滞情報から、エンジン４６のアイドル状態が断続的にでも継続しうるか否か（渋滞中か否か）を確認する。
【００９４】
このときに、エンジン４６のアイドル状態が継続すると推定されるときは、ステップ１４８で肯定判定してステップ１５０へ移行する。このステップ１５０では、外気温センサ６８によって検出される外気温を読み込み、ステップ１５２では、外気温が所定の温度よりも高いか否かを確認する。
【００９５】
このときに、気象条件が急激に変化しなければ外気温の変化が少ないので、外気温が高いときには、冷房負荷が大きい状態が継続し、消費電力も低くなることがない推定できるので、ステップ１５２で肯定判定して、ステップ１５６へ移行し、アイドルアップが必要と判断する（「アイドルアップが必要」に設定する）。また、渋滞中でないか、外気温が比較的低いときには、アイドル状態が解消されるか消費電力が少なくなると推定できる。ここから、ステップ１４８又はステップ１５２で否定判定されてステップ１５６へ移行し、アイドルアップの必要はないと判断する（「アイドルアップの必要なし」に設定する）。
【００９６】
このように、バッテリ８４の放電過多状態を推定して、アイドルアップを行うことにより、頻繁にエンジン４６のアイドルアップが行われて、燃費が悪化するのを防止することができる。
【００９７】
一方、以上の説明では、車両環境情報及び走行環境情報に基づいてアイドルアップ要求が必要であるか（アイドルアップが必要であるか）を推定するようにしたが、エアコン１０の消費電力が減少しない環境下では、エンジン４６がアイドル状態となるごとに、アイドルアップの必要が生じる可能性がある。
【００９８】
ここから、少なくとも車両環境情報からアイドルアップを行うか否かを判断するようにしても良い。すなわち、車両環境情報から消費電力が減少する可能性を推定し、この推定結果に基づいて、アイドルアップ要求を行うか否かを判断するようにしても良い。図６（Ｂ）には、このときの処理の一例を示している。なお、図６（Ｂ）では、図５と同一の処理には、同一のステップ番号を付与している。
【００９９】
このフローチャートでは、最初のステップ１４０で、車両環境情報の一つとする日時情報（日付情報及び時刻情報）を取得し、次のステップ１４２では、日時情報（日付情報）から冷房負荷の高い季節として設定されている日付か否かを確認し、ステップ１４４では、日時情報（時刻情報）から得られる現在時刻が、冷房負荷の大きいと設定されている時間帯であるか否かを確認する。
【０１００】
ここで、冷房負荷が大きい日時に該当するときには、ステップ１４２、ステップ１４４で肯定判定されてステップ１５０へ移行する。このステップ１５０では、車両環境情報として外気温センサ６８によって検出される外気温を読込み、次のステップ１５２では、この外気温が予め設定された温度以上であるか否かを確認する。すなわち、外気温が高くて冷房負荷が大きい状態であるか否かを確認する。
【０１０１】
ここで、外気温が高いと、冷房負荷が大きく、電力消費が低下する可能性が低い。言い換えれば、外気温が高い環境下では、冷房負荷が大きいので電力消費が高い状態が継続すると推定される。
【０１０２】
これにより、外気温が高いと冷房負荷が大きい状態が継続するために、エアコン１０での電力消費が多い状態が継続すると推定しうることから、ステップ１５２で肯定判定されると、ステップ１５４へ移行してアイドルアップ要求が必要であるとする。
【０１０３】
また、ステップ１４２、１４４、１５２の何れかで否定判定されたときには、消費電力が低くなる可能性があるので、ステップ１５６へ移行して、アイドルアップ要求は不要であると設定される。
【０１０４】
このように、少なくとも車両環境情報を用いることによりエアコン１０の電力消費が多い状態が継続するか否かを推定できるので、消費電力が多い状態が継続すると推定されるときには、エンジン４６がアイドル状態となるごとに、バッテリ８４が放電過多となると推定できるので、エンジン４６のアイドルアップ要求を行うようにしても良い。
【０１０５】
なお、以上説明した本実施の形態では、車両の走行環境情報として自車位置と渋滞情報を用いたが、この走行環境情報としては、エンジン４６のアイドル状態が断続的にでも連続するか否かを推定しうる情報であれば、任意の情報を用いることができる。
【０１０６】
また、車両環境情報としては、消費電力の多い状態が継続するか否かを推定しうるものであれば、任意の情報を用いることができ、例えば、日時情報、外気温に加えて日射センサ７０によって検出される日射量を加えても良く、また、日射量と外気温を用いるなど、任意の車両環境情報及び車両環境情報の組み合せを用いることができる。
【０１０７】
なお、本実施の形態では、エアコンユニット２０とリアクーラーユニット２２を備えたエアコン１０を例に説明したが、本発明が適用される空調装置の構成は、これに限るものではない。例えば、空調装置としては、リアクーラーユニット２２を備えていないが、エアコンユニット内に、運転席側用のブロワファン及びブロワモータと、助手席側のブロワファン及びブロワモータを備えたものであっても良い。
【０１０８】
また、空調装置としては、リアクーラーユニット２２に替えて、後席側の空調（冷暖房）を行うエアコンユニットを備えたものであっても良い。また、冷房運転を例に説明したが、暖房運転時にも適用することができる。
【０１０９】
エアコンユニット２０に後席側のエアコンユニットを備えた車両で、暖房運転に適用するときには、車両環境情報から、暖房負荷が大きい季節として冬季（地域によって異なるが、例えば、１１月半ばから３月）を設定し、時刻としては、暖房負荷が減少することがないと判断しうる時間帯（例えば、夕方から朝方までの時間対）を設定し、外気温が予め設定された温度よりも低いときに、暖房負荷が減少する可能性が少なく、消費電力が減少しないと推定するようにしても良い。
【０１１０】
また、以上説明した本実施の形態では、電気負荷として比較的消費電力の大きいブロワモータ３２、５２を例に説明したが、これらに限らず、各種の電気負荷を適用することができる。
【０１１１】
例えば、加熱手段としてＰＣＴヒータなどの電気ヒータが設けられている空調装置に対して、暖房負荷に基づいてアイドルアップ要求を行うか否かを判断するときには、電気負荷として電気ヒータを加えればよい。
【０１１２】
このように、本発明は、車両に設けられる任意の構成の空調装置に適用でき、空調装置での電力消費が起因するエンジン４６のアイドルアップを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の概略を示す機能ブロック図である。
【図２】本実施の形態に係るエアコンの制御系を示す概略構成図である。
【図３】エアコンの概略構成図である。
【図４】本発明に係るアイドルアップ制御の一例を示す流れ図である。
【図５】アイドルアップ要求のための推定処理の一例を示す流れ図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）のそれぞれは、図５と異なるアイドルアップ要求のための推定処理を示す流れ図である。
【符号の説明】
【０１１４】
１０ エアコン（車両用空調装置）
２０ エアコンユニット
２２ リアクーラーユニット
３２、５２ ブロワモータ（電気負荷）
４６ エンジン（内燃機関）
６０ エアコンＥＣＵ
６８ 外気温センサ（外気温検出手段、車両環境情報検出手段）
８０ エンジンＥＣＵ（アイドル回転数制御手段）
８２ オルタネータ（発電手段）
８４ バッテリ（蓄電池）
８８ アイドルモータ
９２ ナビゲーション装置（走行環境情報検出手段、車両環境情報検出手段）
１００ 負荷判定部（負荷判定手段）
１０２ 電力収支判定部（収支判定手段）
１０４ 推定部（空調負荷推定手段、アイドル状態推定手段）
１０６ アイドルアップ要求部（要求手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の回転数に応じた電力を発生する発電手段、前記内燃機関のアイドル状態でアイドル回転数を制御するアイドル回転数制御手段及び、前記発電手段によって発電された電力を蓄電する蓄電池を備えた車両に設けられる車両用空調装置であって、
空調運転時に前記蓄電池から供給される電力によって作動されて空調負荷に応じた電力を消費する電気負荷と、
前記空調負荷に影響する車両環境情報を取得する車両環境情報取得手段と、
前記蓄電池から前記電気負荷を含む負荷へ供給される電力が前記発電手段の発電電力を超えているか否かを判定する収支判定手段と、
前記電気負荷の消費電力が予め設定された消費電力を超えているか否かを判定する負荷判定手段と、
前記車両環境情報取得手段によって取得された前記車両環境情報に基づいて前記空調負荷が減少するか否かを推定する空調負荷推定手段と、
前記収支判定手段によって前記内燃機関のアイドル状態で前記蓄電池から出力される電力が前記発電電力を超えていると判定され、前記負荷判定手段によって前記電気負荷の消費電力が予め設定された消費電力を超えていると判定され、前記空調負荷推定手段によって前記空調負荷が減少しないと推定されているときに、前記アイドル回転数制御手段に対して前記内燃機関の前記アイドル回転数を上昇するように要求する要求手段と、
を含む車両用空調装置。
【請求項２】
渋滞情報及び渋滞情報に対する自車位置を含む車両の走行環境情報を取得する走行環境情報取得手段と、
前記内燃機関が前記アイドル状態であるときに、前記走行環境情報取得手段によって取得される前記走行環境情報から内燃機関のアイドル状態が継続するかを推定するアイドル状態推定手段と、
を含み、前記要求手段が、前記空調負荷推定手段によって前記空調負荷が減少しないと推定され、かつ、前記アイドル状態推定手段によって前記内燃機関のアイドル状態が継続すると推定されたときに、前記アイドル回転数制御手段に対して内燃機関の前記アイドル回転数を上昇するように要求する請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記電気負荷は、前記空調負荷に応じて空調風の吹出し風量が増加するように作動されるファンモータである請求項１又は請求項２の車両用空調装置。
【請求項４】
前記車両環境情報取得手段が、前記車両環境情報として外気温を検出する外気温検出手段を含む請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記車両環境情報取得手段が、前記車両環境情報として日時情報を取得し、前記空調負荷推定手段が前記日時情報から得られる季節及び時刻を含めて前記空調負荷を推定する請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項１】
内燃機関の回転数に応じた電力を発生する発電手段、前記内燃機関のアイドル状態でアイドル回転数を制御するアイドル回転数制御手段及び、前記発電手段によって発電された電力を蓄電する蓄電池を備えた車両に設けられる車両用空調装置であって、
空調運転時に前記蓄電池から供給される電力によって作動されて空調負荷に応じた電力を消費する電気負荷と、
前記空調負荷に影響する車両環境情報を取得する車両環境情報取得手段と、
前記蓄電池から前記電気負荷を含む負荷へ供給される電力が前記発電手段の発電電力を超えているか否かを判定する収支判定手段と、
前記電気負荷の消費電力が予め設定された消費電力を超えているか否かを判定する負荷判定手段と、
前記車両環境情報取得手段によって取得された前記車両環境情報に基づいて前記空調負荷が減少するか否かを推定する空調負荷推定手段と、
前記収支判定手段によって前記内燃機関のアイドル状態で前記蓄電池から出力される電力が前記発電電力を超えていると判定され、前記負荷判定手段によって前記電気負荷の消費電力が予め設定された消費電力を超えていると判定され、前記空調負荷推定手段によって前記空調負荷が減少しないと推定されているときに、前記アイドル回転数制御手段に対して前記内燃機関の前記アイドル回転数を上昇するように要求する要求手段と、
を含む車両用空調装置。
【請求項２】
渋滞情報及び渋滞情報に対する自車位置を含む車両の走行環境情報を取得する走行環境情報取得手段と、
前記内燃機関が前記アイドル状態であるときに、前記走行環境情報取得手段によって取得される前記走行環境情報から内燃機関のアイドル状態が継続するかを推定するアイドル状態推定手段と、
を含み、前記要求手段が、前記空調負荷推定手段によって前記空調負荷が減少しないと推定され、かつ、前記アイドル状態推定手段によって前記内燃機関のアイドル状態が継続すると推定されたときに、前記アイドル回転数制御手段に対して内燃機関の前記アイドル回転数を上昇するように要求する請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記電気負荷は、前記空調負荷に応じて空調風の吹出し風量が増加するように作動されるファンモータである請求項１又は請求項２の車両用空調装置。
【請求項４】
前記車両環境情報取得手段が、前記車両環境情報として外気温を検出する外気温検出手段を含む請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記車両環境情報取得手段が、前記車両環境情報として日時情報を取得し、前記空調負荷推定手段が前記日時情報から得られる季節及び時刻を含めて前記空調負荷を推定する請求項１から請求項４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６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２７４６９４（Ｐ２００９−２７４６９４Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１３０６２６（Ｐ２００８−１３０６２６）
【出願日】平成２０年５月１９日（２００８．５．１９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【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２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１９日（２００８．５．１９）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【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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