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JP2014189099A - 車両用空調装置 - Google Patents

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JP2014189099A
JP2014189099A JP2013064902A JP2013064902A JP2014189099A JP 2014189099 A JP2014189099 A JP 2014189099A JP 2013064902 A JP2013064902 A JP 2013064902A JP 2013064902 A JP2013064902 A JP 2013064902A JP 2014189099 A JP2014189099 A JP 2014189099A
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vehicle
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Motoki Fujita
基樹 藤田
Atsushi Matsumoto
敦司 松本
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Japan Climate Systems Corp
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Japan Climate Systems Corp
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Abstract

【課題】快適な空調制御が行えるようにしながら、エンジン自動停止中のモーターの作動音の発生頻度を低減できるようにする。
【解決手段】空調制御装置は、エンジンが自動停止したか否かを判定し、エンジンが自動停止している間にエアミックスドアの開度を演算してエンジン自動停止中開度として得て、エンジン自動停止中開度が所定開度となるまでアクチュエータモーターを停止させておき、所定開度となったときにアクチュエータモーターを作動させるように構成されている。
【選択図】図10

Description

本発明は、所定の条件が成立したときにエンジンを自動停止させる自動停止機能付きの車両に搭載される車両用空調装置に関するものである。
従来より、車両の燃料消費量や排気ガスの排出量を低減する手段の1つとして、車両が信号待ち等で停止したときに、エンジンを自動停止させる、いわゆる自動停止機能を備えた車両がある。
また、一般に、車両には、空調装置が設けられており、上記自動停止機能及び空調装置の両方を備えた車両の制御装置としては、例えば、特許文献1に開示されているものが知られている。特許文献1の空調装置は、エンジンにより駆動される補機としてのウォーターポンプから供給される熱媒体(エンジン冷却水)が流通する加熱用熱交換器と、補機としてのコンプレッサから供給される熱媒体(冷媒)が流通する冷却用熱交換器と、これらを収容するケーシングとを備えている。ケーシング内には、空調用空気が導入される空気通路が形成されるとともに、加熱用熱交換器を通過する空気量と冷却用熱交換器を通過する空気量とを変更して調和空気の温度を調節するエアミックスドアが設けられている。エアミックスドアは、モーターによって駆動される。
そして、上記制御装置では、エンジンの自動停止時に、加熱空気温度が低下したか、又は冷却空気温度が上昇した場合に、エアミックスドアの開度補正量を算出し、その開度補正量が所定以上となったときに、エアミックスドアの制御量単位を大きくし、この大きくした制御量単位でモーターを制御する。これにより、エンジン自動停止中のモーターの作動音の発生頻度を低減している。
特開2010−76517号公報
ところで、特許文献1の車両用空調装置ではエアミックスドアのモーターの制御量単位を大きくしているので、エンジンの自動停止中の空調制御において次のような問題が起こることが考えられる。
すなわち、一般に、空調制御装置は、外気温、車室内温度や乗員による設定温度等に基づいて最適な吹出温度となるようにエアミックスドアを制御しているが、特許文献1の空調制御装置では、例えば、通常の制御手法に基づいて吹出空気の温度低下方向にエアミックスドアを1制御量単位だけ制御した場合、エンジンの自動停止後は停止前に比べて大きく動いてしまうので、吹出空気温度が狙いとする温度よりも低くなり過ぎてしまう。すると、車室内温度が急に低下してしまうので、空調制御装置は、吹出空気の温度上昇方向にエアミックスドアを1制御量単位だけ制御することになるが、この場合もエアミックスドアが大きく動いてしまい、吹出空気温度が高くなり過ぎてしまう。このようにエアミックスドアの制御単位量を単に大きくしただけでは、快適な空調制御が行えないという問題があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、快適な空調制御が行えるようにしながら、エンジン自動停止中のモーターの作動音の発生頻度を低減できるようにすることにある。
上記目的を達成するために、本発明では、エンジンが自動停止した間にもエアミックスドアの開度を演算し、その開度が所定の開度となったときにモーターを作動させるようにした。
第1の発明は、車両のエンジンにより駆動される補機から供給される熱媒体との熱交換によって該車両の車室内への送風空気を冷却する冷却用熱交換器及び該送風空気を加熱する加熱用熱交換器を備え、
所定のエンジン停止条件が成立したときに上記エンジンを自動停止させるとともに、所定のエンジン再始動条件が成立したときに、該自動停止させたエンジンを再始動させるエンジン自動停止制御装置から出力される信号が入力されるように構成された車両用空調装置において、
上記空調装置は、上記冷却用熱交換器が配置される冷却通路と、上記加熱用熱交換器が配置される加熱通路と、上記冷却通路乃至上記加熱通路の開度を変更して上記吹出空気の温度を調整するエアミックスドアと、該エアミックスドアを駆動するモーターと、吹出空気の目標温度を設定してその目標温度となるように上記エアミックスドアの開度を演算し、該エアミックスドアが演算された開度となるように上記モーターを制御する空調制御装置とを備え、
上記空調制御装置は、上記エンジン自動停止制御装置によってエンジンが自動停止したか否かを判定し、エンジンが自動停止している間にも上記エアミックスドアの開度を演算してエンジン自動停止中開度として得て、エンジン自動停止中開度が所定開度となるまで上記モーターを停止させておき、所定開度となったときに上記モーターを作動させるように構成されていることを特徴とするものである。
この構成によれば、エンジンが自動停止している間にエアミックスドアの開度を演算しているので、乗員の快適性を確保するために必要なエアミックスドアの開度をエンジンの自動停止中であっても得ることが可能になる。エアミックスドアのエンジン自動停止中開度が所定開度となるまでモーターを停止させておくので、モーターの作動音の発生頻度が低下する。
そして、エアミックスドアのエンジン自動停止中開度が所定開度となったときにモーターを作動させることで、エアミックスドアの開度が現在の車両の空調状態に応じた開度になる。このとき、従来例のように制御単位量が大きくなるわけではないので、吹出空気の温度が目標とする温度から大きくずれることはない。
第2の発明は、第1の発明において、
上記空調制御装置は、上記所定開度を、吹出空気の目標温度と車室内温度との差の大きさに基づいて変更するように構成されていることを特徴とするものである。
この構成によれば、吹出空気の目標温度と車室内温度との差を反映してエアミックスドアを動かすタイミングを設定することが可能になる。
第3の発明は、第1の発明において、
上記空調制御装置は、上記所定開度を、吹出空気の風量に基づいて変更するように構成されていることを特徴とするものである。
例えば、吹出空気の風量が多い場合には少ない場合に比べて車室内が目標温度に達していないと推定することができる。従って、吹出空気の風量に基づいて所定開度を変更することで、エアミックスドアを動かすタイミングを車室内の空調状態を反映して設定することが可能になる。
第4の発明は、第1の発明において、
上記空調制御装置は、上記所定開度を、空調風の吹出モードに基づいて変更するように構成されていることを特徴とするものである。
この構成によれば、例えば、吹出モードが空調風を乗員の上半身に供給するベントモードにあるときには、乗員の足下に供給するヒートモードにあるときに比べて乗員が空調風の温度変化に対して敏感になる。このベントモード時にヒートモード時に比べて所定開度を小さくしてエアミックスドアを動かすタイミングを早めることが可能となり、乗員の快適性を向上させることが可能になる。
第1の発明によれば、エンジンが自動停止している間にもエアミックスドアの開度を演算し、その開度が所定開度となるまでモーターを停止させ、所定開度となったときにモーターを作動させるようにしたので、モーターの作動音の発生頻度を低下させながら、快適な空調制御を行うことができる。
第2の発明によれば、吹出空気の目標温度と車室内温度との差の大きさに基づいてモーターを停止させておく時間を設定できる。これにより、エアミックスドアを動かすタイミングを車室内の空調状態に応じたタイミングとすることができ、乗員の快適性をより一層向上できる。
第3の発明によれば、吹出空気の風量に基づいてモーターを停止させておく時間を設定できる。これにより、エアミックスドアを動かすタイミングを車室内の空調状態に応じたタイミングとすることができ、乗員の快適性をより一層向上できる。
第4の発明によれば、空調風の吹出モードに基づいてモーターを停止させておく時間を設定できる。これにより、乗員の快適性をより一層向上できる。
空調装置の概略構造を説明する図である。 車室前側の斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両の制御装置の構成を示すブロック図である。 エアコン制御ユニットの制御動作を示すフローチャートである。 エアミックス制御のメインルーチンを示すフローチャートである。 エンジン自動停止時第1エアミックス制御の手順を示すフローチャートである。 係数K1を求めるためのグラフである。 係数K2を求めるためのグラフである。 エンジン自動停止時第2エアミックス制御の手順を示すフローチャートである。 冷房時におけるA、B、…を求めるためのグラフである。 暖房時におけるa、b、…を求めるためのグラフである。 冷房モード時サブルーチンを示すフローチャートである。 暖房モード時サブルーチンを示すフローチャートである。 吹出温度予測手順を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
本発明の実施形態に係る車両用空調装置1は、例えば乗用自動車に搭載されるものである。この車両には、図3に示すように、車両の制御装置100が搭載されている。車両の制御装置100は、空調装置1の他に、空調装置1を制御するエアコン制御ユニット2(空調制御装置)と、当該車両のエンジンの点火装置4や燃料噴射装置5等を制御するエンジン制御ユニット3と、エンジン制御ユニット3に対しエンジンの始動及び停止要求信号を出力する車両制御ユニット(エンジン自動停止制御装置)6とを備えている。
詳細は後述するが、エンジンのアイドリング中に、車両側のアイドリング停止条件が成立し、かつ、空調装置1側のアイドリング停止条件が成立したときには、乗員のイグニッション操作によらず、上記車両制御ユニット6によってエンジンのアイドリングを自動停止させるようにしている。
上記空調装置1は、車室の前端部に配設されたインストルメントパネルIP(図2に示す)内に収容されている。インストルメントパネルIPの左右略中央部には、空調装置1の操作パネルBが配設されている。このインストルメントパネルIPの車体後方には、車体右側に運転席(図示せず)が配設され、左側に助手席(図示せず)が配設されている。インストルメントパネルIPの前端部には、フロントウインド(図示せず)の内面に向けて空調風が吹き出すデフロスタ口7が開口している。インストルメントパネルIPの上側の左右両端部には、サイドウインド(図示せず)の内面に向けて空調風が吹き出すデミスタ口8がそれぞれ開口している。インストルメントパネルIPの左右方向略中央部には、乗員の上半身に向けて空調風が吹き出すセンタベント口9が開口している。インストルメントパネルIPの左右方向両端部近傍にも、乗員の上半身に向けて空調風が吹き出すサイドベント口10が開口している。
図1に示すように、上記空調装置1は、樹脂材を成形してなるケース20を備えている。このケース20には空気導入部21と温度調節部22と空調風分配部23とが設けられている。尚、ケース20は、例えば空気導入部21と温度調節部22と空調風分配部23とに3分割されたものや、空気導入部21と、温度調節部22及び空調風分配部23とに2分割されたものであってもよい。
上記空気導入部21には、車室内で開口し車室内の空気をケース20内に取り入れるための内気導入口25と、車室外に連通するダクト(図示せず)に接続され車室外の空気をケース20内に取り入れるための外気導入口26とが形成されている。空気導入部21の内部には、上記内気導入口25と外気導入口26との一方を開いて他方を閉じる内外気切替ドア27が設けられている。この内外気切替ドア27は、ケース20の外面に固定された内外気アクチュエータモーター28(図3に示す)により動作して、内気導入口25及び外気導入口26の一方を開き他方を閉じるようになっている。この内外気アクチュエータモーター28は、周知の構造のものである。この内外気アクチュエータモーター28により、動作モードとしての内外気モードが、内気のみをケース20に導入する内気導入モードと、外気のみをケース20に導入する外気導入モードとに切り替えられるようになっている。
上記空気導入部21の内部における内外気切替ドア27よりも空気流れ方向下流側には、ケース20内に導入された空気を濾過するためのエアフィルタ31と送風ファン32とが下流側へ向けて順に設けられている。送風ファン32は遠心式ファンであり、回転軸が上下方向に延びるように配置されている。送風ファン32の下部には、該送風ファン32を回転駆動するためのブロアモーター33が配置されている。このブロアモーター33は、一部がケース20の外部に突出した状態で該ケース20に固定されている。
上記空気導入部21の空気流れ方向下流側に上記温度調節部22が位置している。温度調節部22の内部には、冷風通路22aが形成されていて、この冷風通路22aには、冷却用熱交換器としてのエバポレータ35が収容されている。このエバポレータ35と、エンジンにより駆動される補機としてのコンプレッサー36(図3に示す)と、冷媒凝縮器(図示せず)と、膨張弁(図示せず)とで周知の冷凍サイクルが構成されている。エバポレータ35は、複数のチューブとフィン(共に図示せず)とを交互に並べて一体化したチューブアンドフィンタイプの熱交換器である。エバポレータ35には、熱媒体としての冷媒が2本のクーラパイプ(図示せず)を介して給排され、この冷媒がチューブを流通するようになっている。エバポレータ35のフィン間を通過する空気がチューブを流通する冷媒と熱交換し、これによって空気が冷却される。また、エバポレータ35の空気流れ下流側には、エバポレータ35の温度状態(表面温度)を検出するための温度センサからなるエバセンサ37が配設されている。
上記温度調節部22内部のエバポレータ35よりも下流側には、加熱通路22bが形成されていて、この加熱通路22bには、加熱用熱交換器としてのヒータコア43が収容されている。このヒータコア43は、エバポレータ35と同様なチューブアンドフィンタイプの熱交換器である。ヒータコア43には、上記エンジンにより駆動される補機としてのウォーターポンプ(図示せず)から熱媒体としてのエンジン冷却水が2本のヒータパイプ(図示せず)を介して給排されるようになっている。このヒータコア43を通過する空気がチューブを流通するエンジン冷却水と熱交換し、これによって空気が加熱される。また、ヒータコア43の空気流れ下流側には、ヒータコア43の温度状態を検出するための温度センサからなるヒータコアセンサ38が配設されている。
加熱通路22bの側方には、エバポレータ35を通過した空気を、ヒータコア43をバイパスして流すバイパス通路44が形成されている。バイパス通路44の下流側には、バイパス通路44を流れた空気と加熱通路22bを流れた空気とを混合させて所望温度の調和空気(吹出空気)を得るためのエアミックス空間45が形成されている。
上記エバポレータ35とヒータコア43との間には、加熱通路22bの開閉度合い(開度)を変更するエアミックスドア46が配設されている。エアミックスドア46は、ケース20の外面に固定されたエアミックスアクチュエータモーター48(図3に示す)により動作するようになっている。エアミックスアクチュエータモーター48は、上記内外気アクチュエータモーター28と同様に構成されている。
上記エアミックスアクチュエータモーター48を動作させてエアミックスドア46による加熱通路22bの開度を変更することにより、バイパス通路44を流れる空気量と加熱通路22bを流れる空気量との比率が変更され、その結果、ヒータコア43を通過する空気量とバイパス通路44を通過する空気量とが変更されて、エアミックス空間45で得られる調和空気の温度が変更される。
エアミックスドア46の開度が0%のときには、加熱通路22bが全閉とされ、かつ、バイパス通路44が全開とされ、100%のときには加熱通路22bが全開とされ、かつ、バイパス通路44が全閉とされるようになっている。エアミックスドア46の開度は、上記した0%〜100%の間で任意の値に設定されるようになっている。
上記温度調節部22の空気流れ方向下流側に、上記エアミックス空間45に連通する空調風分配部23が位置している。空調風分配部23の内部には、エアミックス空間45から分岐して延びるベント通路47、ヒート通路49及びデフロスタ通路59が形成されている。ベント通路47の下流端部はベント吹出口50としてケース20の外面に開口し、ヒート通路49の下流端部はヒート吹出口51として同様に開口し、デフロスタ通路59の下流端部はデフロスタ吹出口52として同様に開口している。
ベント吹出口50には、インストルメントパネルIPのセンタベント口9及びサイドベント10に連通するベントダクト53の上流端が接続されている。また、ヒート吹出口51には、前席乗員の足下及び後席乗員の足下近傍まで延びるヒートダクト54(図2にその一部を示す)の上流端が接続されている。また、デフロスタ吹出口52には、インストルメントパネルIPのデフロスタ口7及びデミスタ口8に連通するデフロスタダクト55の上流端が接続されている。上記ベント通路47、ヒート通路49及びデフロスタ通路59は、空調風分配部23の内部に配設されたベントドア56、ヒートドア57及びデフロスタドア58により個別に開閉されるようになっている。
上記ベントドア56、ヒートドア57及びデフロスタドア58は、図示しないが、リンク部材によって連結されており、吹出モードを切り替えるための吹出モードアクチュエータモーター60(図3に示す)により互いに連動して動作するようになっている。上記吹出モードアクチュエータモーター60は、上記内外気アクチュエータモーター28と同様にサーボモータを内蔵した周知の構造のものであり、ケース20の外面に固定されている。
吹出モードアクチュエータモーター60の作動によって吹出モードを切り替えることができるようになっている。吹出モードは、ベントドア56を全開にしてヒートドア57及びデフロスタドア58を全閉にするベントモード(VENT)、ベントドア56及びヒートドア57を開いてデフロスタドア58を全閉にするバイレベルモード(B/L)、ベントドア56及びデフロスタドア58を全閉にしてヒートドア57を全開にするヒートモード(HEAT)、ヒートドア57及びデフロスタドア58を開いてベントドア56を全閉にするデフヒートモード(D/H)、デフロスタドア58を全開にしてベントドア56及びヒートドア57を全閉にするデフロスタモード(DEF)がある。
また、この空調装置1は、図3に示すように、外気センサ65、内気センサ66及び日射センサ67を備えている。外気センサ65は、車両周囲の外気温度(車室外の空気の温度)を検出するための温度センサであり、フロントグリル(図示せず)近傍やドアミラー(図示せず)近傍等の車室外に配設されている。上記内気センサ66は、車室内温度を検出するための温度センサであり、図2に示すように、インストルメントパネルIPの運転席側に配設されている。この内気センサ66には、過渡応答を遅らせるために時定数が設けられている。上記日射センサ67は、車室内に差し込んでくる太陽光の強さである日射量を検出するためのものであり、インストルメントパネルIPの前端部に配設されている。
上記インストルメントパネルIPの操作パネルBには、図3に示すように、温度設定スイッチ68、吹出モードスイッチ69、エアコンスイッチ70、内外気切替スイッチ71、ファンスイッチ72、エアコン優先スイッチ73、DEFスイッチ80が配設されている。上記温度設定スイッチ68は、乗員が車室の設定温度を所望温度に変更してセットするためのものである。上記吹出モードスイッチ69は、空調風の吹出モードを乗員が選択する場合に操作されるものである。
上記エアコンスイッチ70は、冷凍サイクルのコンプレッサー36の動作モードを設定するためのものであり、コンプレッサー36を通常運転させるA/Cモードを選択するためのA/Cポジションと、弱冷房でよい場合のエコノミーモード(ECOモード)を選択するためのECOポジションと、コンプレッサー36を運転させないOFFモードを選択するためのOFFポジションとを備えており、乗員が3つのポジションから任意の1つを選択できるようになっている。
内外気切替スイッチ71は、空気の導入モードを内気導入モードと外気導入モードとを切り替えるためのものである。ファンスイッチ72は、ファン32による送風量(吹出空気の風量)を多段階に増減させるためのものである。エアコン優先スイッチ73は、エンジンのアイドリングを自動停止させないエアコン優先モードと、アイドリングの自動停止を許可する所定条件の場合にはアイドリングを自動停止させるアイドリング停止モードとに切り替えるためのものである。つまり、この車両においては、乗員の意志により、アイドリング停止機能を解除することができるようになっている。
DEFスイッチ80は、窓の曇を晴らす場合に操作するためのものであり、ONにすると、デフロスタモードとなって風量が増大されるようになっている。
上記エアコン制御ユニット2は、図示しないが、中央演算処理装置、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み出し専用メモリ(ROM)、入出力ポート等を有しており、車載バッテリー(図示せず)から電力供給を受けて作動するようになっている。エアコン制御ユニット2の入出力ポートには、上記スイッチ68〜73が接続されるとともに、外気センサ65、内気センサ66、日射センサ67、エバセンサ37、ヒータコアセンサ38、ブロアモーター33、アクチュエータモーター28、48、60が接続されている。尚、エアコン制御ユニット2には、吹出モード、導入モード及び送風量を車室の空調状態に適するように自動的に設定する自動空調モードと、乗員が手動で設定する手動モードとがあり、乗員によって一方が選択されるようになっている。
上記エンジン制御ユニット3には、点火装置4、燃料噴射装置5及びコンプレッサー36が信号線を介して接続されている。このエンジン制御ユニット3により、コンプレッサー36の電磁クラッチが断続制御されるようになっている。電磁クラッチが接続状態のときには、エンジンの動力がコンプレッサー36に伝わり、断状態のときには、動力が伝わらないようになっている。
上記エンジン制御ユニット3と、エアコン制御ユニット2とは、信号線を介して接続されている。エアコン制御ユニット2がコンプレッサー36を作動させる必要があると判断したときには、コンプレッサーON信号をエンジン制御ユニット3に送信し、このコンプレッサーON信号を受けたエンジン制御ユニット3はコンプレッサー36の電磁クラッチを接続状態にし、一方、エアコン制御ユニット2がコンプレッサー36を作動させる必要がないと判断したときには、コンプレッサーOFF信号をエンジン制御ユニット3に送信し、このコンプレッサーOFF信号を受けたエンジン制御ユニット3は電磁クラッチを断状態にするようになっている。
エアコン制御ユニット2は、自動空調モードとされている場合には、所定のプログラムに従って上記各センサ37、38、65〜67からの入力信号やスイッチ68〜73からの入力信号を処理し、空調装置1の動作モードを決定して、ブロアモーター33やアクチュエータモーター28、48、60を制御するように構成されている。
また、エアコン制御ユニット2は、エンジンのアイドリング自動停止中に、エバポレータ35とヒータコア43との温度状態とを得て調和空気の温度が所望温度となるように温度調節部22を制御し、さらに、エバポレータ35とヒータコア43との温度状態に基づいてエンジンのアイドリングを自動停止させておく時間を変更するようになっている。
上記車両制御ユニット6には、乗員が操作する自動変速機のセレクトレバーがどの変速レンジ位置にあるかを検出するインヒビタスイッチ75、当該車両の車速を検出する車速センサ76及びブレーキペダルの踏み込み操作を検出するブレーキスイッチ77が信号線を介して接続されている。また、車両制御ユニット6と上記エアコン制御ユニット2とは信号線で接続されており、エアコン制御ユニット2からは、該エアコン制御ユニット2で生成されたアイドリング停止許可信号と禁止信号とのうち、一方の信号が出力されて車両制御ユニット6に入力されるようになっている。また、車両制御ユニット6からは、エンジンが自動停止しているか否かの判別信号がエアコン制御ユニット2に対し出力されるようになっている。尚、車両が手動変速機を搭載している場合には、シフトレバーがどの位置にあるかを検出するセンサを設け、このセンサの信号を車両制御ユニット6に入力するようにすればよい。
また、図3に示すように、この車両に搭載されているオーディオ81、ワイパー82及びウインカー83は、エアコン制御ユニット2に接続されている。エアコン制御ユニット2はオーディオ81の作動状態、ワイパー82の作動状態及びウインカー83の作動状態を検出することができるようになっている。
上記車両制御ユニット6は、車両側のアイドリング停止条件が成立したときで、かつ、エアコン制御ユニット2からアイドリング停止の許可信号が出力されているときには、エンジンのアイドリングを所定時間だけ自動停止させるようになっているが、所定時間経過前に車両側の停止条件が成立しなくなったとき、または、エアコン制御ユニット2からアイドリング停止の禁止信号が出力されたときには、その時点でアイドリング自動停止を終了し、エンジンを再始動する。車両側のアイドリング停止条件とは、車速センサ76により検出された車速が0で車両が停止し、かつ、インヒビタスイッチ75によりセレクトレバーがニュートラルレンジ又はパーキングレンジに位置していることが検出され、かつ、ブレーキスイッチ77によりブレーキペダルの踏み込み操作が検出されたときである。尚、車両制御ユニット6がエンジンのアイドリングの自動停止を許可する場合には、エンジン制御ユニット3に対してアイドリング停止許可信号を出力して、点火装置4や燃料噴射装置5を非作動状態にさせる。
次に、上記エアコン制御ユニット2の具体的な制御動作を図4〜図14に基づいて説明する。この制御は、車両のイグニッションスイッチがONとなったときにスタートし、所定サイクルで繰り返されるようになっている。
車両のイグニッションスイッチがONにされると、図4に示すフローチャートのステップSA1に進み、エアコン制御ユニット2は、上記センサ37、38、65〜67やスイッチ68〜73からの信号を読み込む。
その後、ステップSA2に進み、エアミックスドア46を制御する。エアミックスドア46の制御にあたり、まず、目標温度を演算する。目標温度は、温度設定スイッチ68の設定温度を含む空調条件に基づいて決定されるようになっている。そして、エバセンサ37やヒータコアセンサ38等の入力信号を考慮してエアミックスドア46の開度(STO)を演算し、エアミックスアクチュエータモーター48を作動させてエアミックスドア46を所望の開度とする。このエアミックスドア46の開度STOは、開度値として出力されるようになっている。詳細は後述するが、エンジン自動停止時とエンジン運転時とでは、エアミックスドア46の制御が異なっている。
しかる後、ステップSA3に進んで、吹出モードを選択し、この選択した吹出モードとなるように吹出モードアクチュエータモーター60を作動させるとともに、導入モードを選択し、この選択した導入モードとなるように内外気アクチュエータモーター28を作動させる。尚、吹出モードと導入モードとは、同じタイミングで切り替えるようにしてもよいし、異なるタイミングで切り替えるようにしてもよい。
ステップSA3において吹出モードを選択する際には、夏場のように、外気センサ65により検出された外気温度が例えば約30℃以上で高く強めの冷房が必要な場合には、吹出モードをベントモードにし、導入モードを内気導入モードとする。吹出モードをベントモードにすることで、冷風が乗員の上半身に向けて直接供給され、また、導入モードを内気導入モードとすることで、車室外の空気よりも目標温度に近い車室内の空気をケース20に取り込むことができ、効率の良い冷房が可能になる。また、外気温度が例えば約20℃で低く比較的弱めの冷房でよい場合には、吹出モードをバイレベルモードにし、導入モードを外気導入モードとする。一方、冬場のように、外気センサ65により検出された外気温度が例えば約10℃以下の低温で暖房が必要な場合には、吹出モードをヒートモードやヒートデフモードにし、導入モードを外気導入モードとする。導入モードを外気導入モードとすることで、乾燥した外気を車室に取り込んでウインドガラスの曇りが防止される。
次いで、ステップSA4に進み、送風量が設定され、この設定された送風量となるように、ブロアモーター33に印加される電圧が変更される。この送風量は、内気センサ66で検出された車室内温度と目標温度との差が大きいほど増加する。そして、ステップSA5に進み、コンプレッサー36を作動させるか停止させるかを決定する。ステップSA5では、エアコンスイッチ70により設定されたエアコンモードがA/Cモード又はECOモードとされているときにはコンプレッサー36を作動させ、OFFモードとされているときには、停止させる。ステップSA5においてコンプレッサー36を作動させるとした場合には、コンプレッサーON信号がエアコン制御ユニット2からエンジン制御ユニット3に出力され、このエンジン制御ユニット3によりコンプレッサー36の電磁クラッチが接続状態とされる。一方、コンプレッサー36を停止させるとした場合には、コンプレッサーOFF信号がエアコン制御ユニット2からエンジン制御ユニット3に出力され、電磁クラッチが断状態となる。
コンプレッサーON信号及びOFF信号は、エバセンサ37の検出温度に基づいて出力されるようになっている。すなわち、コンプレッサーON信号は、エバセンサ37の検出温度がTof+Diff(℃)となったときに出力され、コンプレッサーOFF信号は、エバセンサ37の検出温度がTof(℃)になったときに出力されるようになっている。従って、エバポレータ35の温度状態は、少なくとも、Tof(℃)とTof+Diff(℃)との間で変化している。
図4のステップSA5に続くステップSA6では、アイドリング停止判定を行う。このアイドリング停止判定では、冷房時にはエバセンサ37の検出温度に基づいて冷房を行うことができる状態であると判定されればアイドリング停止許可とし、冷房を行うことができない状態であると判定されればアイドリング停止禁止とする。同様に、暖房時にはヒータコアセンサ38の検出温度に基づいて暖房を行うことができる状態であると判定されればアイドリング停止許可とし、暖房を行うことができない状態であると判定されればアイドリング停止禁止とする。この判定手法は従来周知の手法を用いることができるので詳細な説明は省略する。
そして、ステップSA7では上記各ステップで得られたデータを出力する。
ステップSA2におけるエアミックス制御について図5に示すフローチャートに基づいて詳細に説明する。まず、ステップSB1では、車両制御ユニット6から出力されている信号に基づいてエンジンが自動停止中であるか否かを判定する。ステップSB1でNOと判定されてエンジンが自動停止中でない場合には、ステップSB2に進み、通常時の一般的なエアミックス制御を行ってエアミックスドア46の開度を演算する。そして、ステップSB9に進み、エアミックスドア46がステップSB2で演算した開度となるまでエアミックスアクチュエータモーター48を直ちに駆動する。
一方、ステップSB1でYESと判定されてエンジンが自動停止中である場合には、ステップSB3に進んでオーディオ81、ワイパー82及びウインカー83のいずれか1つまたは2つ以上が作動しているか否かを検出する。オーディオ81、ワイパー82及びウインカー83のいずれか1つまたは2つ以上が作動している場合には、ステップSB4に進み、エンジン自動停止時第1エアミックス制御を行う。
エンジン自動停止時第1エアミックス制御を図6に示すフローチャートに基づいて説明する。
スタート後のステップSC1では、エアミックス制御に必要な各種パラメータを読み込む。このパラメータとしては、エバセンサ37の出力値、ヒータコアセンサ38の出力値、エアミックスドア46の開度、吹出空気の予測温度Ti、外気温度である。
ここで、吹出空気の予測温度Tiを得る手順について図14のフローチャートに基づいて説明する。スタート後のステップSG1では、吹出温度の予測に必要な各種パラメータを読み込む。このパラメータとしては、エバセンサ37の出力値、ヒータコアセンサ38の出力値、アイドリング停止前のエアミックスドア46の開度である。
ステップSG1に続くステップSG2では、エアコンスイッチ70で設定されたコンプレッサー36の動作モードを判定する。ステップSG2において、コンプレッサー36の動作モードがA/Cモード又はECOモードにあると判定されると、ステップSG3に進む。
ステップSG3では、図示するような右上がりの直線グラフに基づいて吹出空気の温度を予測する。このグラフの横軸は、エアミックスドア46の開度を百分率で表しており、縦軸は、温度(℃)を表している。
A点のエアミックスドア46の開度は0%で、温度はコンプレッサーOFF信号を出力するときの温度Tof(例えば、4℃)である。エアミックスドア46の開度が0%ということは、最大冷房時であり、バイパス通路44が全開とされて加熱通路22bが全閉となっており、導入された空気はエバポレータ35のみを通過することになる。この予測時には、温度をTofに固定してA点が動かないようにしている。その理由は、上述のようにコンプレッサー36が作動と停止とを繰り返すとエバポレータ35の温度状態が変化することになるが、その変化する温度状態を吹出空気の温度予測に使うと、予測ロジックが煩雑になることが考えられ、これを回避するためである。
また、B点のエアミックスドア46の開度は100%で、温度は、アイドリング停止前にヒータコアセンサ38で検出された温度Th1である。エアミックスドア46の開度が100%ということは、最大暖房時であり、加熱通路22bが全開とされているので、吹出空気の温度は、ヒータコアセンサ38の検出温度と略同じになる。
そして、吹出空気の予測温度Tiは、次式で求めることができる。
Ti(℃)=Tof+tanθ1×MIXac … (1)
tanθ1=(Th1−Tof)/100 … (2)
ここで、MIXacは、アイドリング停止直前のエアミックスドア46の開度である。
ステップSG3で予測されたアイドリング停止前の吹出空気の予測温度Tiは、続くステップSG4で出力される。
また、ステップSG2においてコンプレッサー36の動作モードがOFFモードにあると判定されると、ステップSG5に進む。ステップSG5では、図示するような右上がりの直線グラフに基づいて吹出空気の温度を予測する。このグラフの横軸及び縦軸は、ステップSG3のものと同じである。C点のエアミックスドア46の開度は0%で、温度は、アイドリング停止前のエバセンサ37から出力された温度Tmである。エアミックスドア46の開度が0%(バイパス通路44が全開)のときの吹出温度は、エバセンサ37の検出温度と略同じになる。また、D点のエアミックスドア46の開度及び温度は、ステップSG3におけるB点と同じである。
そして、吹出空気の予測温度Tiは、次式で求めることができる。
Ti(℃)=Tm+tanθ1×MIXac … (3)
tanθ1=(Th1−Tm)/100 … (4)
ステップSG5で予測されたアイドリング停止前の吹出空気の予測温度Tiは、続くステップSG4で出力される。
以上のようにして予測温度Tiを求めた後、図6に示すステップSC1に続くステップSC2では、次式を演算する。
Th(℃)=Th1−(Th1−Thi)×K … (5)
ここで、Thは、エアミックス制御に用いるヒータコアの温度状態に関する制御値である。Th1は、アイドリング停止前にヒータコアセンサ38で検出された温度である。Thiは、アイドリング停止後にヒータコアセンサ38で検出された温度である。Kは、係数である。
Kの算出方法について図7及び図8に基づいて説明する。Kは、図7に示すグラフに基づいて得られたK1と、図8に示すグラフに基づいて得られたK2とを比較して大きい方の値で設定している。
まず、K1を得る図7のグラフについて説明する。図7のグラフの横軸は、エアミックスドア46の開度(%)を表しており、縦軸は、係数K1を表している。エアミックスドア46の開度が30%以下(空調装置1の構造等により任意に変更可)であると、K1は0.0となる。30%以下というのは、空調用空気の大部分が冷風通路22aを流れて調和空気は低温になるので、温度調節部22が車室内の空気の温度を低下させる動作状態であり、空調装置1は冷房状態にあるということになる。一方、エアミックスドア46の開度が50%以上(空調装置1の構造等により任意に変更可)であると、K1は1.0となる。50%以上というのは、加熱通路22bに流れる空調用空気の量が増えて調和空気が高温になるので、温度調節部22が車室内の空気の温度を上昇させる動作状態であり、空調装置1は暖房状態にあるということになる。エアミックスドア46の開度が30%よりも大きく50%よりも小さい場合には、K1は、エアミックスドア46の開度に比例して0.0〜1.0の間で値が設定される。
次に、K2を得る図8のグラフについて説明する。図8のグラフの横軸は、外気温度(℃)を表しており、縦軸は、係数K2を表している。外気温度が10℃以下であると、K2は1.0となる。10℃以下というのは、暖房が行われる状況である。外気温度が20℃以上であると、K2は0.0となる。20℃以上というのは冷房が行われる状況である。外気温度が10℃よりも高く20℃よりも低い場合には、K2は、外気温度に比例して0.0〜1.0の間で値が設定される。
このようにしてK1及びK2が得られ、大きい方をKとする。
上記式(5)のKに0.0を代入すると、(Th1−Thi)項が消えるので、Th=Th1となり、Th(エアミックス開度補正制御に用いる制御値)は、Th1(アイドリング停止前にヒータコアセンサ38で検出された温度)となる。Th1は、固定値であり、例えば、85℃である。
一方、式(5)のKに1.0を代入して整理すると、Th=Thiとなり、Thは、Thi(アイドリング停止後にヒータコアセンサ38で検出された温度)となる。アイドリング停止後にヒータコア43の温度は時間の経過とともに変化するので、Thiは、固定値とはならず、変化する値となる。Kに代入する値が、1.0よりも小さく0.0よりも大きい場合にもThは変化することになる。
ステップSC2を経て進んだステップSC3では、ステップSC2の演算結果がTh=Th1であるか否かを判定する。ステップSC3でTh=Th1であると判定されたということは、空調装置1が冷房状態であるということである。ステップSC3が空調状態判定部である。
ステップSC3でTh=Th1であると判定されて進んだステップSC4では、図示するような右上がりの直線グラフに基づいてエアミックスドア46の開度を補正する。このグラフの横軸は、エアミックスドア46の開度を表しており、縦軸は、温度を表している。E点のエアミックスドア46の開度は0%で、温度は、アイドリング停止直前のエバポレータ35の温度、即ち、コンプレッサー36のOFF信号を出力する際の温度Tofであり、この値は時間の経過に従ってエバポレータ35が暖められることによって上昇していく。エバポレータ35の温度状態がTmまで上昇した場合をF点で示す。
G点のエアミックスドア46の開度は100%で、温度はアイドリング停止前のヒータコアセンサ38から出力された温度Th1である。このTh1は、上述の如く85℃に固定されている。
すなわち、空調装置1が冷房状態にあるときには、空調用空気は主にエバポレータ35を通過することになるので、ヒータコア43へのエンジン冷却水の供給が停止されていても、ヒータコア43の温度は低下し難い。このとき、ヒータコア43を通過する空気量が少なく空気の流速が遅いので、下流側にあるヒータコアセンサ38の検出結果は、ヒータコア43の温度状態とは異なる周りの空気の温度状態となることがあり、ヒータコア43の温度状態との相関性が低下する。この相関性の低い検出結果が制御に反映されると、調和空気の温度が所望温度からずれてしまう。本実施形態では、冷房状態にあるときには、ヒータコア43の温度を所定の固定値としてエアミックスドア46を制御するので、ヒータコアセンサ38による相関性の低い検出結果が制御に反映されることはない。
尚、冷房時におけるヒータコア43の温度変化は上述の如くそれほど大きくないので、上記固定値としても制御上、問題とはならない。
また、ステップSC4における吹出空気の予測温度Tiは、図14に示すフローチャートで得られた値である。
図6のステップSC4で用いるグラフは、アイドリング停止直後においては、E点とG点とを結ぶ直線となるが、アイドリングが停止したまま時間が経過すると、エバポレータ35の温度状態が上昇していくことから、グラフの傾きが徐々に緩やかになっていき、ある時点では、F点とG点とを結ぶ直線となる。このときに、吹出空気の予測温度Tiに対応する開度であるMIXiが、補正後のエアミックスドア46の開度となる。
ステップSC4で得られたエアミックスドア46の開度は、続くステップSC5で出力される。
また、ステップSC3においてTh=Th1でない場合は、空調装置1が暖房状態であるということである。この場合、ステップSC3からステップSC6に進み、このステップSC6では、図示するような右上がりの直線グラフに基づいてエアミックスドア46の開度を補正する。このグラフの横軸及び縦軸は、ステップSC4と同じである。
H点のエアミックスドア46の開度は0%で、温度は、エバセンサ37から出力された温度Teである。I点のエアミックスドア46の開度は100%で、温度は、アイドリング停止後のヒータコアセンサ38から出力された温度Th1であり、この値は時間の経過に従ってヒータコア43が冷却されることによって下がっていく。Thまで下がった場合をJ点で示す。
ステップSC6で用いるグラフは、アイドリング停止直後においては、H点とI点とを結ぶ直線となるが、アイドリングが停止したまま時間が経過すると、ヒータコア43の温度状態が下がっていくことから、グラフの傾きが緩やかになり、ある時点では、H点とJ点とを結ぶ直線となる。このときに、予測温度Tiに対応するエアミックスドア46の開度であるMIXiが補正後のエアミックスドア46の開度となる。
すなわち、空調装置1が暖房状態にあるときには、ヒータコア43を通過する空調用空気の量が増え、しかも、アイドリングが停止していると、ヒータコア43へのエンジン冷却水の供給が停止されているので、ヒータコア43の温度は早く低下し易い。このとき、エアミックスドア46の開度が大きくヒータコア43を通過する空気量が多く空気の流速が速いので、その下流側にあるヒータコアセンサ38の検出結果は、ヒータコア43の温度状態と略相関している。そして、アイドリング停止時で、かつ、暖房状態である場合には、ヒータコアセンサ38の温度変化に基づいてエアミックスドア46の補正制御を行うので、エンジン冷却水の供給が停止した場合であっても、調和空気の温度を暖房に適した所望温度にすることが可能になる。
ステップSC6で得られたエアミックス開度は、続くステップSC5で出力される。出力された開度となるように、図5のステップSB9でエアミックスドア46が制御される。
また、ファンスイッチ72がOFFであるときのように空調装置1が作動していないときには、アイドリング停止許可信号を出力する。
つまり、図5に示すフローチャートのステップSB3でYESと判定された場合には、オーディオ81やワイパー82、ウインカー83が作動していて、それらの作動音(音楽、ワイパーモーター音、ワイパー摺動音、ウインカー作動音等)が発生しているので、エアミックスアクチュエータモーター48の作動音は乗員に聞こえにくい状況である。この場合には、エンジン自動停止時第1エアミックス制御で演算された開度となるように、随時、エアミックスアクチュエータモーター48を作動させる。
一方、図5に示すフローチャートのステップSB3でNOと判定されてオーディオ81、ワイパー82及びウインカー83のいずれもが作動していない場合には、ステップSB5に進んでブロアモーター33による送風量が所定風量以上であるか否かを判定する。所定風量とは、エアミックスアクチュエータモーター48の作動音が吹出空気の音に紛れてわからないようになる程度の風量であり、例えば、最大風量と最小風量との中間風量に設定することができる。ブロアモーター33による送風量は、ブロアモーター33への印加電圧によって間接的に得ることが可能である。
ステップSB5においてYESと判定されてブロアモーター33による送風量が所定風量以上である場合には、ステップSB4に進んで上述したエンジン自動停止時第1エアミックス制御を行い、ステップSB9に進む。
つまり、図5に示すフローチャートのステップSB5でYESと判定された場合には、吹出空気の音によってエアミックスアクチュエータモーター48の作動音が乗員に聞こえにくい状況である。この場合には、エンジン自動停止時第1エアミックス制御で演算された開度となるように、随時、エアミックスアクチュエータモーター48を作動させる。
ステップSB5においてNOと判定されてブロアモーター33による送風量が所定風量よりも少ない場合には、エアミックスアクチュエータモーター48の作動音が乗員に聞こえやすい状況である。この場合には、ステップSB6に進んでエンジンが自動停止した直後であるか否かを判定する。すなわち、エンジンが自動停止して初めての判定では、ステップSB6でYESとなる。この場合、ステップSB7に進み、一旦、上述のエンジン自動停止時第1エアミックス制御によってエアミックスドア46の開度を演算し、エアミックスアクチュエータモーター48を作動させることなく、その演算された開度をSTOISとして記憶した後、ステップSB8に進む。また、ステップSB6でNOと判定されてエンジンが自動停止して2回目以降の判定では、ステップSB8に進む。
ステップSB8では、エンジン自動停止時第2エアミックス制御を行う。これは後述する。そして、ステップSB9に進んでエアミックスアクチュエータモーター48を作動させる。
ステップSB7のエンジン自動停止時第2エアミックス制御について図9〜図13に基づいて説明する。
図9に示すフローチャートは、エンジン自動停止時第2エアミックス制御のメインルーチンである。ステップSD1では、吹出空気の目標温度から車室内温度を差し引いた値(℃)を求め、その値がI〜IIIのいずれに該当するか判定する。
その後、ステップSD2に進み、ブロアモーター33による送風量が小風量以下か、小風量よりも多いかを判定し、小風量以下であれば2とし、小風量よりも多い場合には1
とする。
続くステップSD3では、第1ステップ量を決定する。このステップ量とは、エアミックスアクチュエータモーター48を一度に動かす量(%)であり、本発明における所定開度に相当するものである。例えばステップSD1で「I」と判定し、ステップSD2で「1」と判定した場合には第1ステップ量は8%とする。
ステップSD3で第1ステップ量を決定した後、ステップSD4に進んで吹出モードに応じて第2ステップ量を決定する。このステップ量も、エアミックスアクチュエータモーター48を一度に動かす量(%)であり、本発明における所定開度に相当するものである。
ステップSD5では、ステップSD3で求めた第1ステップ量とステップSD4で求めた第2ステップ量とを比較して小さい方を選択して記憶しておく。
ステップSD6では、空調モードが冷房モードであるか否かを判定する。これは車室外温度及び乗員による設定温度等に基づいて判定できる。ステップSD6でYESと判定されて冷房モードである場合には、ステップSD7に進んで冷房モード時サブルーチンを行う。一方、ステップSD6でNOと判定されて暖房モードである場合には、ステップSD8に進んで暖房モード時サブルーチンを行う。
冷房モード時サブルーチンは図12に示す。ステップSE1では、上述したエンジン自動停止時第1エアミックス制御を行ってエアミックスドア46の開度を演算し、STOIS(エンジン自動停止中開度)とする。ここでは、エアミックスアクチュエータモーター48を作動させずに、開度の演算のみ行う
ステップSE2では、STOISがA以下、かつ、B以上であるか否かを判定する。A,Bは、図10に示す。図10の横軸は時間軸である。また、図10の縦軸はエアミックスドア46の開度であり、下が0%、上が100%である。斜線は、エンジン自動停止時第1エアミックス制御で演算されたエアミックスドア46の開度である。MIXc1、MIXc2、MIXc3、…は、図9に示すフローチャートのステップSD5で得たステップ量である。よって、Aは、開度100%からステップSD5で得たステップ量を引いた値であり、Bは、AからステップSD5で得たステップ量を引いた値であり、Cは、BからステップSD5で得たステップ量を引いた値である。D以降も同様である。
ステップSE2でYESと判定されてSTOISがA以下、かつ、B以上である場合には、ステップSE3に進み、STOISがBであるか否かを判定する。ステップSE3でNOと判定されてSTOISがBでない場合には、図5に示すフローチャートのAに進み、ステップSB9のエアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行うことなく、メインルーチンのエンドに進む。一方、ステップSE3でYESと判定されてステップSE4に進んだ場合には、STOISをBとしてステップSE5に進み、STOISを出力する。出力されたSTOISに基づいて図5に示すメインルーチンのステップSB9ではエアミックスアクチュエータモーター48を駆動する。
また、ステップSE2でNOと判定されてSTOISがA以下、かつ、B以上でない場合には、ステップSE6に進み、STOISがC以上、かつ、Bよりも小さいか否かを判定する。ステップSE6でYESと判定されてSTOISがC以上、かつ、Bよりも小さい場合には、ステップSE7に進んでSTOISがCであるか否かを判定する。ステップSE7でNOと判定されてSTOISがCでない場合には、図5に示すフローチャートのAに進み、ステップSB9のエアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行うことなく、メインルーチンのエンドに進む。一方、ステップSE7でYESと判定されてステップSE8に進んだ場合には、STOISをCとしてステップSE5に進み、STOISを出力する。出力されたSTOISに基づいて図5に示すメインルーチンのステップSB9ではエアミックスアクチュエータモーター48を駆動する。
また、ステップSE6でNOと判定されてSTOISがCよりも小さい場合には、ステップSE9に進み、STOISがD以上、かつ、Cよりも小さいか否かを判定する。ステップSE9でYESと判定されてSTOISがD以上、かつ、Cよりも小さい場合には、ステップSE10に進んでSTOISがDであるか否かを判定する。ステップSE10でNOと判定されてSTOISがDでない場合には、図5に示すフローチャートのAに進み、ステップSB9のエアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行うことなく、メインルーチンのエンドに進む。一方、ステップSE10でYESと判定されてステップSE11に進んだ場合には、STOISをDとしてステップSE5に進み、STOISを出力する。出力されたSTOISに基づいて図5に示すメインルーチンのステップSB9ではエアミックスアクチュエータモーター48を駆動する。
このような処理をSTOISが0%となるまで行う。そして、ステップSE12でSTOISが0%であるか否かを判定し、ステップSE12でNOと判定されてSTOISが0%でない場合には、図5に示すフローチャートのAに進み、ステップSB9のエアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行うことなく、メインルーチンのエンドに進む。一方、ステップSE12でYESと判定されてSTOISが0%の場合には、ステップSE13でSTOISを0%としてステップSE5に進み、STOISを出力する。出力されたSTOISに基づいて図5に示すメインルーチンのステップSB9ではエアミックスアクチュエータモーター48を駆動する。
つまり、冷房要求時にエンジンが自動停止してコンプレッサー36が停止すると、エバポレータ35の温度が徐々に上昇してくるので、エアミックスドア46の開度(STOIS)が時間の経過に伴って小さくなっていく。例えば、ある時点のSTOISがA以下、かつ、B以上であり(ステップSE2でYES)、しかも、Bまで低下していない(ステップSE3でNO)場合には、エアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行わない。また、同様に、ある時点のSTOISがC以上、かつ、Bよりも小さく(ステップSE6でYES)、しかも、Cまで低下していない(ステップSE7でNO)場合にも、エアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行わない。よって、エンジン自動停止時第1エアミックス制御に比べてエアミックスアクチュエータモーター48の作動頻度が低下する。
そして、ある時点のSTOISがA以下、かつ、B以上であった場合に、Bまで低下(ステップSE3でYES)して初めてエアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行う。また、ある時点のSTOISがC以上、かつ、Bよりも小さかった場合に、Cまで低下(ステップSE7でYES)して初めてエアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行う。よって、その時の車室内の空調状態に合うようにエアミックスドア46を作動させて快適な空調を行うことが可能になる。
暖房モード時サブルーチンは図13に示す。ステップSF1では、図12に示すフローチャートのステップSE1と同様にSTOISを演算する。
ステップSF2では、STOISがa以上、かつ、b以下であるか否かを判定する。a,bは、図11に示す。図11の横軸は時間軸である。また、図11の縦軸はエアミックスドア46の開度であり、下が0%、上が100%である。斜線は、エンジン自動停止時第1エアミックス制御で演算されたエアミックスドア46の開度である。MIXh1、MIXh2、MIXh3、…は、図9に示すフローチャートのステップSD5で得たステップ量である。よって、aは、開度0%にステップSD5で得たステップ量を加えた値であり、bは、aにステップSD5で得たステップ量を加えた値であり、cは、bにステップSD5で得たステップ量を加えた値である。d以降も同様である。
ステップSF2でYESと判定されてSTOISがa以上、かつ、b以下である場合には、ステップSF3に進み、STOISがbであるか否かを判定する。ステップSF3でNOと判定されてSTOISがbでない場合には、図5に示すフローチャートのAに進み、ステップSB9のエアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行うことなく、メインルーチンのエンドに進む。一方、ステップSF3でYESと判定されてステップSF4に進んだ場合には、STOISをbとしてステップSF5に進み、STOISを出力する。出力されたSTOISに基づいて図5に示すメインルーチンのステップSB9ではエアミックスアクチュエータモーター48を駆動する。
また、ステップSF2でNOと判定されてSTOISがbよりも大きい場合には、ステップSF6に進み、STOISがbよりも大きく、かつ、c以下か否かを判定する。ステップSF6でYESと判定されてSTOISがbよりも大きく、かつ、c以下の場合には、ステップSE7に進んでSTOISがcであるか否かを判定する。ステップSF7でNOと判定されてSTOISがcでない場合には、図5に示すフローチャートのAに進み、ステップSB9のエアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行うことなく、メインルーチンのエンドに進む。一方、ステップSF7でYESと判定されてステップSF8に進んだ場合には、STOISをcとしてステップSF5に進み、STOISを出力する。出力されたSTOISに基づいて図5に示すメインルーチンのステップSB9ではエアミックスアクチュエータモーター48を駆動する。
また、ステップSF6でNOと判定されてSTOISがcよりも大きい場合には、ステップSF9に進み、STOISがcよりも大きく、かつ、d以下か否かを判定する。ステップSF9でYESと判定されてSTOISがcよりも大きく、かつ、d以下の場合には、ステップSF10に進んでSTOISがdであるか否かを判定する。ステップSF10でNOと判定されてSTOISがdでない場合には、図5に示すフローチャートのAに進み、ステップSB9のエアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行うことなく、メインルーチンのエンドに進む。一方、ステップSF10でYESと判定されてステップSF11に進んだ場合には、STOISをdとしてステップSF5に進み、STOISを出力する。出力されたSTOISに基づいて図5に示すメインルーチンのステップSB9ではエアミックスアクチュエータモーター48を駆動する。
このような処理をSTOISが100%となるまで行う。そして、ステップSF12でSTOISが100%であるか否かを判定し、ステップSF12でNOと判定されてSTOISが100%でない場合には、図5に示すフローチャートのAに進み、ステップSB9のエアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行うことなく、メインルーチンのエンドに進む。一方、ステップSF12でYESと判定されてSTOISが100%の場合には、ステップSF13でSTOISを100%としてステップSF5に進み、STOISを出力する。出力されたSTOISに基づいて図5に示すメインルーチンのステップSB9ではエアミックスアクチュエータモーター48を駆動する。
つまり、暖房要求時にエンジンが自動停止してヒータコア43へのエンジン冷却水の循環が停止すると、ヒータコア43の温度が徐々に低下してくるので、エアミックスドア46の開度(STOIS)が時間の経過に伴って上昇していく。例えば、ある時点のSTOISがa以上、かつ、b以下であり(ステップSF2でYES)、しかも、bまで上昇していない(ステップSF3でNO)場合には、エアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行わない。また、同様に、ある時点のSTOISがbよりも大きく、かつ、c以下(ステップSE6でYES)の場合で、しかも、cまで上昇していない(ステップSF7でNO)場合にも、エアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行わない。よって、エンジン自動停止時第1エアミックス制御に比べてエアミックスアクチュエータモーター48の作動頻度が低下する。
そして、ある時点のSTOISがa以上、かつ、b以下であった場合に、bまで上昇(ステップSF3でYES)して初めてエアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行う。また、ある時点のSTOISがbよりも大きく、かつ、c以下の場合に、cまで上昇(ステップSF7でYES)して初めてエアミックスアクチュエータモーター48の駆動処理を行う。よって、その時の車室内の空調状態に合うようにエアミックスドア46を作動させて快適な空調を行うことが可能になる。
以上説明したように、この実施形態に係る車両用空調装置1によれば、エンジンが自動停止している間に、エアミックスドア46の開度をエンジン自動停止中開度としてステップSE1及びステップSF1で演算しているので、乗員の快適性を確保するために必要なエアミックスドア46の開度をエンジンの自動停止中であっても得ることが可能になる。得られたエンジン自動停止中開度が所定開度(例えば図10に示すAやB、図11に示すaやb)となるまでエアミックスアクチュエータモーター48を停止させておくので、エアミックスアクチュエータモーター48の作動音の発生頻度が低下する。
そして、エアミックスドア46のエンジン自動停止中開度が所定開度となったときにエアミックスアクチュエータモーター48を作動させることで、エアミックスドア46の開度が現在の車両の空調状態に応じた開度になる。このとき、従来例のように制御単位量が大きくなるわけではないので、吹出空気の温度が目標とする温度から大きくずれることはない。
したがって、本実施形態によれば、エアミックスアクチュエータモーター48の作動音の発生頻度を低下させながら、快適な空調制御を行うことができる。
また、図9に示すフローチャートのステップSD1〜SD5では、ステップ量を決定している。このステップ量の大小によって、エアミックスドア46を動かすタイミング及び一度に動かす量が変わる。特に、ステップSD1、ステップSD3において、吹出空気の目標温度と車室内温度との差を反映してエアミックスドア46を動かすタイミング、即ち、エアミックスアクチュエータモーター48を停止させておく時間を設定できる。これにより、エアミックスドア46を動かすタイミングを車室内の空調状態に応じたタイミングとすることができ、乗員の快適性をより一層向上できる。
また、例えば、吹出空気の風量が多い場合には少ない場合に比べて車室内が目標温度に達していないと推定することができる。本実施形態では、ステップSD2において、吹出空気の風量に基づいてステップ量を変更することができ、車室内の空調状態を反映してエアミックスドア46を動かすタイミングを設定することが可能になる。
また、例えば、吹出モードが空調風を乗員の上半身に供給するベントモードにあるときには、乗員の足下に供給するヒートモードにあるときに比べて乗員が空調風の温度変化に対して敏感になる。このベントモード時にヒートモード時に比べてステップ量を小さくしてエアミックスドア46を動かすタイミングを早めることで乗員の快適性を向上させることが可能になる。
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
以上説明したように、本発明に係る車両用空調装置は、例えば、エンジンにより駆動される補機から供給される熱媒体との熱交換によって車室内への送風空気を加熱又は冷却する熱交換器を有する車両において、車両の停止時にエンジンのアイドリングを自動停止させるようにする場合に有用である。
1 空調装置
2 エアコン制御ユニット(空調制御装置)
3 エンジン制御ユニット
6 車両制御ユニット(エンジン自動停止制御装置)
22a 冷却通路
22b 加熱通路
35 エバポレータ(冷却用熱交換器)
36 コンプレッサー(補機)
37 エバセンサ(冷却側温度検出部)
38 ヒータコアセンサ(加熱側温度検出部)
43 ヒータコア(加熱用熱交換器)
44 エアミックス空間
46 エアミックスドア
48 エアミックスアクチュエータモーター

Claims (4)

  1. 車両のエンジンにより駆動される補機から供給される熱媒体との熱交換によって該車両の車室内への送風空気を冷却する冷却用熱交換器及び該送風空気を加熱する加熱用熱交換器を備え、
    所定のエンジン停止条件が成立したときに上記エンジンを自動停止させるとともに、所定のエンジン再始動条件が成立したときに、該自動停止させたエンジンを再始動させるエンジン自動停止制御装置から出力される信号が入力されるように構成された車両用空調装置において、
    上記空調装置は、上記冷却用熱交換器が配置される冷却通路と、上記加熱用熱交換器が配置される加熱通路と、上記冷却通路乃至上記加熱通路の開度を変更して上記吹出空気の温度を調整するエアミックスドアと、該エアミックスドアを駆動するモーターと、吹出空気の目標温度を設定してその目標温度となるように上記エアミックスドアの開度を演算し、該エアミックスドアが演算された開度となるように上記モーターを制御する空調制御装置とを備え、
    上記空調制御装置は、上記エンジン自動停止制御装置によってエンジンが自動停止したか否かを判定し、エンジンが自動停止している間にも上記エアミックスドアの開度を演算してエンジン自動停止中開度として得て、エンジン自動停止中開度が所定開度となるまで上記モーターを停止させておき、所定開度となったときに上記モーターを作動させるように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
  2. 請求項1に記載の車両用空調装置において、
    上記空調制御装置は、上記所定開度を、吹出空気の目標温度と車室内温度との差の大きさに基づいて変更するように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
  3. 請求項1に記載の車両用空調装置において、
    上記空調制御装置は、上記所定開度を、吹出空気の風量に基づいて変更するように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
  4. 請求項1に記載の車両用空調装置において、
    上記空調制御装置は、上記所定開度を、空調風の吹出モードに基づいて変更するように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。
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