JP2016215667A - Air-conditioning control device for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンを備える車両に搭載される空調装置の駆動を制御する車両用空調制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioning control device that controls driving of an air conditioning device mounted on a vehicle including an engine.
近年、燃費向上を目的として、予め設定された条件が成立したときにエンジンを自動停止し、また、再始動させるアイドリングストップ機能を備えた車両が普及している。エンジンが自動停止されると、エンジンの動力を利用して動作するウォータポンプも停止してエンジンの冷却水の循環も停止する。 In recent years, for the purpose of improving fuel efficiency, vehicles equipped with an idling stop function for automatically stopping and restarting an engine when a preset condition is satisfied have become widespread. When the engine is automatically stopped, the water pump that operates using the power of the engine is also stopped, and the circulation of the engine coolant is also stopped.
このように、エンジンの冷却水の経路途中にヒータコアを配置して熱交換することにより空調を行う空調装置では、エンジンの冷却水が循環しなくなると、ヒータコアの温度が熱交換により急速に低下して、車室内の快適性が悪化する。 As described above, in an air conditioner that performs air conditioning by arranging a heater core in the course of engine cooling water and exchanging heat, when the engine cooling water stops circulating, the temperature of the heater core rapidly decreases due to heat exchange. As a result, the comfort in the passenger compartment deteriorates.
この不都合を解消するために、エンジンの停止中に冷却水の温度が低くなった場合、エンジンの再始動を要求することが行われている。例えば、特許文献1には、冷却水の温度の推移の予測値に基づいてエンジンの再始動条件を設定することが提案されている。特許文献2には、空調装置の目標吹き出し温度に基づいてエンジンを再始動させる冷却水の温度の閾値を設定することが提案されている。特許文献3には、エンジンの停止時間を空調装置の目標吹き出し温度とブロアファンの風量とに基づいて設定することが提案されている。 In order to eliminate this inconvenience, when the temperature of the cooling water becomes low while the engine is stopped, it is requested to restart the engine. For example, Patent Document 1 proposes setting an engine restart condition based on a predicted value of the transition of cooling water temperature. Patent Document 2 proposes setting a threshold value of the temperature of cooling water that restarts the engine based on a target blowing temperature of the air conditioner. Patent Document 3 proposes to set the engine stop time based on the target blowing temperature of the air conditioner and the air volume of the blower fan.
しかしながら、このような空調装置にあっては、エンジンが再始動することで冷却水の温度がエンジン停止前の温度に復帰したとしても、空調能力が復帰したと乗員が体感するまでにはさらに時間が掛かる。 However, in such an air conditioner, even if the temperature of the cooling water returns to the temperature before stopping the engine by restarting the engine, it takes more time for the occupant to feel that the air conditioning capacity has returned. It takes.
このため、エンジンの冷却水の温度が復帰してから直ぐにエンジンの自動停止が繰り返し行われると、乗員は車室内の快適性が大きく損なわれていると感じてしまう、という問題があった。 For this reason, if the engine is automatically stopped repeatedly after the temperature of the cooling water of the engine is restored, there is a problem that the passenger feels that the comfort in the passenger compartment is greatly impaired.
そこで、本発明は、エンジンの自動停止と再始動が繰り返される場合でも快適性が損なわれることのないように空調装置を駆動させることのできる車両用空調制御装置を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle air-conditioning control apparatus that can drive an air-conditioning apparatus so that comfort is not impaired even when automatic engine stop and restart are repeated.
上記課題を解決する車両用空調制御装置の発明の一態様は、予め設定された自動停止条件が成立した場合にエンジンを停止させ、予め設定された再始動条件が成立した場合に前記エンジンを再始動させる車両に搭載されて、前記エンジンの冷却水と熱交換して車室内の空調を行う空調装置の駆動を制御する空調制御装置であって、前記自動停止条件が成立して前記エンジンが停止された後に、前記再始動条件が成立して前記エンジンが再始動されたときから所定の禁止時間の間、前記自動停止条件が成立しても前記エンジンを自動停止させることを禁止する禁止要求を前記車両側に出力する制御部を備えるものである。 One aspect of the invention of a vehicle air-conditioning control apparatus that solves the above problems is to stop the engine when a preset automatic stop condition is satisfied, and to restart the engine when a preset restart condition is satisfied. An air-conditioning control device that is mounted on a vehicle to be started and controls the driving of an air-conditioning device that exchanges heat with cooling water of the engine to air-condition the vehicle interior, and the engine is stopped when the automatic stop condition is satisfied A prohibition request for prohibiting the engine from being automatically stopped even if the automatic stop condition is satisfied for a predetermined prohibition time after the restart condition is satisfied and the engine is restarted. A control unit for outputting to the vehicle side is provided.
このように本発明の一態様によれば、エンジンの自動停止と再始動が繰り返される場合でも快適性が損なわれることのないように空調装置を駆動させることのできる車両用空調制御装置を提供することができる。 Thus, according to one aspect of the present invention, there is provided a vehicle air-conditioning control apparatus capable of driving an air-conditioning apparatus so that comfort is not impaired even when automatic stop and restart of the engine are repeated. be able to.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図1〜図8は本発明の一実施形態に係る車両用空調制御装置を説明する図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIGS. 1-8 is a figure explaining the vehicle air-conditioning control apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.
図1において、車両100は、内燃機関型のエンジン110を駆動力源として搭載して走行するようになっている。この車両100は、エンジンECU120が走行時などに充放電させるバッテリ130内の蓄電電力を利用して、外気温度センサ(外気温度検出部)160やエンジン回転数検出部170やエンジン水温センサ180などの各種センサ等の検出部を機能させて各種情報を収集するようになっている。
In FIG. 1, a
エンジン110は、エンジンECU120が制御プログラムを実行することにより統括制御されるようになっている。エンジンECU120は、外気温度センサ160やエンジン回転数検出部170やエンジン水温センサ180などから受け取る検出情報に基づいて制御プログラムに従う各種制御処理を実行するようになっている。
The
エンジンECU120は、予めメモリ121内に格納する制御プログラムに従って各種検出情報に基づく制御処理を実行することにより、所定の条件成立時にエンジン110を一時停止させ、また、所定の条件成立時に一時停止していたエンジン110を再始動させる、所謂、アイドリングストップ機能を備えている。
The engine ECU 120 executes control processing based on various detection information in accordance with a control program stored in the
ここで、エンジンECU120は、アイドリングストップ禁止要求を受けることなく、例えば、車両100が所定時間を越えて走行した後に停止し(ブレーキペダルの踏み込みが維持され)、エンジン110の冷却水が所定温度以上あって、バッテリ130内のSOC(蓄電残量)が所定以上あることなどのアイドリングストップ実行条件を満たす場合に、エンジン110を容易に再始動可能な状態で停止させるようになっている。また、このエンジンECU120は、例えば、ブレーキペダルの踏込解除、アクセルペダルの踏込、バッテリ130内のSOCの低下等による再始動要求等のエンジン再始動条件を受け付けたときに、その条件を満たす場合に、エンジン110を再始動させるようになっている。
Here, the engine ECU 120 stops after the
また、車両100は、車室101内の暖房等の空調を行う空調装置10を搭載している。空調装置10は、暖房・送風・空調を行うHVAC(Heating,Ventilating,and Air Conditioning)システムとして構築されている。
The
空調装置10は、エアコンECU20が制御プログラムを実行することにより統括制御されるようになっている。エアコンECU20は、外気温度センサ160やエンジン水温センサ180などから受け取る検出情報に基づいて制御プログラムに従う各種制御処理を実行するようになっている。
The
この空調装置10は、ブロアファン11が外気を強制的に引き込んで車室101内に吹き出すことにより暖房等して快適性を向上させるようになっている。また、空調装置10は、ブロアファン11が外気を引き込んで車室101内に吹き出させる空調空気の流路途中に、エンジン110の冷却水を循環させ、温風を作るヒータコア12や、冷媒の気化による冷却を行うエバポレータ13を設置して、空調空気と熱交換させることにより、車室101内の冷暖房や除湿等を行うようになっている。
In the
エアコンECU20は、予めメモリ21内に格納する制御プログラムに従って各種検出情報に基づく制御処理を実行することにより、ブロアファン11やエバポレータ13などの駆動を制御して、車室101内の冷暖房や除湿等の空調を行うことにより快適性を向上させるようになっている。
The air conditioner ECU 20 controls the drive of the
また、エアコンECU20は、図2に示すように、外気温度センサ160やエンジン水温センサ180などから各種検出情報を受け取るとともに、エンジンECU120との間でも各種情報をやり取りするようになっている。エアコンECU20は、外気温度センサ160やエンジン水温センサ180などからの各種検出情報に基づく制御処理を実行する。例えば、エアコンECU20は、エンジン110の冷却水が車室101内を暖房するのには不十分な予め設定されている水温以下の場合、エンジンECU120にエンジン再始動要求信号やアイドリングストップ禁止要求信号を送る(出力する)ようになっている。これにより、エンジン110の冷却水が車室101を暖房するのに十分な温度以上になるようにエンジン110を稼動させることができる。
As shown in FIG. 2, the air conditioner ECU 20 receives various types of detection information from the outside
さらに、エアコンECU20は、アイドリングストップ実行信号の後にエンジン再始動信号をエンジンECU120から受け取った場合、そのエンジン再始動信号を受け取ってから、予めメモリ21内に格納する禁止時間テーブルに応じた時間が経過しない限り、エンジン110のアイドリングストップの実行を禁止する要求信号をエンジンECU120に送るようになっている。すなわち、エアコンECU20は、制御部としても機能する。
Furthermore, when the air conditioner ECU 20 receives an engine restart signal from the
メモリ21内の禁止時間テーブルとしては、図3に示すように、例えば、外気温度T1〜T5に応じた禁止時間S1〜S5がメモリ21内に予め設定されている。この禁止時間テーブルは、外気温度Tが低くなるほど長い禁止時間Sが設定されており、外気温度T1〜T5(T1<T2<T3<T4<T5)が禁止時間S1〜S5(S1>S2>S3>S4>S5)にそれぞれ対応している。
As the prohibition time table in the
エアコンECU20は、外気温度センサ160が検出する外気温度T(検出情報)に対応する禁止時間Sとして、メモリ21内の禁止時間テーブルに基づいて補完する演算処理を行って調整(算出)し、その算出した禁止時間中のアイドリングストップの実行を禁止する要求信号をエンジンECU120に送るようになっている。なお、禁止時間テーブルは、外気温度T1〜T5に応じた禁止時間S1〜S5を実験等により予め決定してメモリ21内に設定しておくなどすればよい。また、メモリ21内の禁止時間テーブルをマップとして利用するだけでなく、各種パラメータに応じて禁止時間Sを決定するマップを準備していてもよい。
The
このとき、エアコンECU20は、エンジン110のアイドリングストップの実行を禁止する要求信号として、例えば、算出した禁止時間Sを添付してエンジンECU120に送付するようになっている。あるいは、エアコンECU20は、エンジン110の再始動から再度アイドリングストップの実行までに設定時間が経過していることがアイドリングストップ実行条件に含まれる場合、禁止時間が経過するまでその設定時間をリセットする信号を繰り返し送付するようにしてもよい。これにより、アイドリングストップ禁止の実行性が確保される。
At this time, the
具体的に、エンジンECU120は、図4のフローチャートに示すように、アイドリングストップを行う制御処理を実行する。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 4,
まず、エンジンECU120は、イグニッションON(エンジン110始動)の後に、アイドリングストップ実行条件やエンジン再始動条件などに使用する車両100の各種情報として外気温度センサ160などの検出情報を取得して(ステップS11)、アイドリングストップ実行条件が成立しているか否か確認する(ステップS12)。
First, after the ignition is turned on (
ステップS12において、エンジンECU120は、アイドリングストップ実行条件が成立していないことを確認した場合、この制御処理を終了した後にステップS11に戻って同様の処理を繰り返す。
In step S12, when it is confirmed that the idling stop execution condition is not satisfied,
また、ステップS12において、エンジンECU120は、アイドリングストップ実行条件が成立していることを確認した場合、エンジン110への燃料噴射を遮断するなどして容易に再始動可能な状態で自動停止させる(ステップS13)。
In step S12, when the
次いで、ステップS13においてエンジン110を自動停止させた後、エンジンECU120は、エンジン110の再始動条件が成立しているか否かを繰り返し確認し(ステップS14)、再始動条件が成立していることを確認したときに、燃料噴射を再開するなどしてエンジン110を再始動させる(ステップS15)。
Next, after the
このとき、エンジンECU120によるアイドリングストップの制御処理の実行中に、エアコンECU20は、図5のフローチャートに示すように、アイドリングストップ禁止の制御処理を並行して実行する。
At this time, during the execution of the idling stop control process by the
まず、エアコンECU20は、イグニッションONの後に、エンジン水温センサ180の検出情報を取得し(ステップS21)、この後に、エンジンECU120からアイドリングストップ実行信号を受け取ったか否か確認し(ステップS22)、その実行信号を受け取っておらず、エンジン110が自動停止していないことを確認した場合には、ステップS27に進んでエンジン110の起動中における制御処理を実行する。
First, the
ステップS22において、エアコンECU20は、アイドリングストップ実行信号を受け取っていて、エンジン110が自動停止していることを確認した場合には、外気温度センサ160の検出情報を取得して(ステップS23)、外気温度センサ160が検出する外気温度Tに応じた禁止時間Sをメモリ21内の禁止時間テーブルに基づいて算出(調整)して、メモリ21内に禁止時間Sとして書き換えて設定保持しておく(ステップS24)。ここで、メモリ21内には、エンジン110の再始動から再度アイドリングストップを実行するまでに必要な経過時間を、書き換えられる前の禁止時間Sとして設定しておけばよい。
In step S22, when the
次いで、エアコンECU20は、エンジン水温センサ180の検出情報であるエンジン110の冷却水の水温がエンジン110の再始動が必要な設定温度未満であるか否かを確認する(ステップS25)。
Next, the
ステップS25において、エアコンECU20は、冷却水温がエンジン110の再始動が必要な設定温度未満でないことを確認した場合、ステップS22に戻って同様の処理を繰り返す。
In step S25, when it is confirmed that the cooling water temperature is not lower than the set temperature at which the
また、ステップS25において、エアコンECU20は、冷却水温がエンジン110の再始動が必要な設定温度未満であることを確認した場合、エンジンECU120にエンジン再始動要求信号を送付してエンジン110を再始動させることにより、車室101を暖房するのに十分な温度以上に冷却水を昇温させる(ステップS26)。
In step S25, when it is confirmed that the coolant temperature is lower than the set temperature at which the
ところで、空調装置10は、車室101内の暖房中にアイドリングストップが実行されてエンジン110が自動停止されても、ブロアファン11の稼動を維持してヒータコア12との間の熱交換は継続する。このことから、図6のグラフに実線で示すように、循環が停止しているエンジン110の冷却水の水温(ヒータコア12の温度)は、アイドリングストップ(図中にはISと図示)開始後から徐々に低下して平衡状態となる。この後に、この冷却水の水温は、アイドリングストップが終了してエンジン110が再始動されることにより上昇して、ヒータコア12も十分に暖房可能な温度に復帰する。
By the way, the
このアイドリングストップの実行によるヒータコア12の温度低下に伴って、車両100の乗員が体感する快適性に関する評価(以下、単に体感評価ともいう)は、図6のグラフに破線で示すように、エンジン110の自動停止(ヒータコア12の温度低下)と共に降下し、エンジン110の再始動(ヒータコア12の温度上昇)と共に上昇する。
As shown by the broken line in the graph of FIG. 6, the evaluation about the comfort (hereinafter also simply referred to as the sensation evaluation) experienced by the occupant of the
このとき、車両100の乗員の体感評価は、車室101内の温度や車室101内に吹き出す空調風の温度に左右されることから、ヒータコア12の温度が上昇したとしても直ちに復帰することはなく、ヒータコア12の暖房能力よりも遅れて復帰することになる。
At this time, the evaluation of the sensation of the occupant of the
このことから、アイドリングストップが繰り返し実行されて、エンジン110の自動停止と再始動が繰り返されると、図7のグラフに実線で示すように、エンジン110の冷却水の水温(ヒータコア12の温度)が上昇して暖房性能は復帰するが、図7のグラフに破線で示すように、車両100の乗員の体感評価が復帰する前に、エンジン110が自動停止されると、車両100の乗員が体感する不快感が増大して体感評価が悪化していく場合がある。
From this, when idling stop is repeatedly executed and the automatic stop and restart of the
そこで、本実施形態のエアコンECU20は、図5のフローチャートに示すように、ステップS22でエンジン110が稼働中であることを確認した後に、あるいは、ステップS26の再始動要求によりエンジン110が再始動された後に、備えるカウンタタイマ機能をリセットして、エンジン110が稼動して冷却水の加温が再開されてからの経過時間を計時する(ステップS27)。
Therefore, as shown in the flowchart of FIG. 5, the
この後に、エアコンECU20は、停止状態のエンジン110を始動してからの計時時間が、ステップS24においてメモリ21内に設定した禁止時間Sを経過したか否か確認する(ステップS28)。
Thereafter, the
ステップS28において、エアコンECU20は、エンジン110の始動からの計時時間が設定禁止時間Sを経過したことを確認した場合、エンジンECU120にアイドリングストップ禁止信号を送ることなく、エンジン110の自動停止を許可する状態を維持した後に(ステップS29)、この制御処理を終了して、ステップS21に戻って同様の処理を繰り返す。
In step S28, the
また、ステップS28において、エアコンECU20は、エンジン110の始動からの計時時間が設定禁止時間Sを経過したことを確認していない場合、エンジンECU120にアイドリングストップ禁止信号を送って、エンジン110の自動停止を禁止する状態を維持した後に(ステップS30)、ステップS28に戻って、同様の処理を繰り返す。
In step S28, if the
したがって、空調装置10は、図8のグラフに実線で示すように、エンジン110が自動停止されてヒータコア12の温度が低下した場合でも、エンジン110の再始動から外気温度Tに応じた禁止時間Sが経過するまで、再度のアイドリングストップの実行が禁止される。このことから、図8のグラフに破線で示すように、車両100の乗員の体感評価が復帰するまでアイドリングストップが実行されることはなく、不快感が積み重なって体感評価が悪化してしまうことを回避することができる。
Therefore, as shown by the solid line in the graph of FIG. 8, the
このように、本実施形態のエアコンECU20においては、アイドリングストップが終了してエンジン110が再始動した後に、メモリ21内の禁止時間テーブルを用いて外気温度Tが低いほど長く調整する禁止時間Sが経過するまでエンジン110の自動停止を禁止する。
As described above, in the
このため、エンジン110の自動停止と再始動が繰り返される場合でも、車両100の乗員の体感評価を確実に復帰させることができ、快適性が損なわれることなく空調装置10を稼動させることができる。
For this reason, even when the automatic stop and restart of the
また、メモリ21内の禁止時間テーブルは、外気温度T1〜T5に応じた禁止時間S1〜S5を実験等により最適値を設定するので、無駄な燃費悪化を防ぎながら、空調に対する乗員の体感評価が低下してしまうことを防止することができる。
In addition, the prohibition time table in the
本実施形態の他の態様として、本実施形態における禁止時間Sは、外気温度Tだけでなく、空調装置10が使用する目標吹き出し温度、乗員による空調設定温度、ブロアファン風量の何れか1つ以上を考慮して設定しても良い。また、空調の内気循環モードあるいは外気導入モードに応じて使用する禁止時間テーブルを切り替えるようにしても良く、さらに、燃費優先モードを準備して、禁止時間Sを短めに設定するようにしても良い。
As another aspect of the present embodiment, the prohibited time S in the present embodiment is not only the outside air temperature T but also any one or more of the target blowing temperature used by the
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。 While embodiments of the invention have been disclosed, it will be apparent to those skilled in the art that changes may be made without departing from the scope of the invention. All such modifications and equivalents are intended to be included in the following claims.
10 空調装置
11 ブロアファン
12 ヒータコア
13 エバポレータ
20 エアコンECU(制御部、空調制御装置)
21 メモリ
100 車両
101 車室
110 エンジン
120 エンジンECU
121 メモリ
130 バッテリ
160 外気温度センサ(外気温度検出部)
170 エンジン回転数検出部
180 エンジン水温センサ
DESCRIPTION OF
21
121
170
Claims (3)
前記自動停止条件が成立して前記エンジンが停止された後に、前記再始動条件が成立して前記エンジンが再始動されたときから所定の禁止時間の間、前記自動停止条件が成立しても前記エンジンを自動停止させることを禁止する禁止要求を前記車両側に出力する制御部を備える、車両用空調制御装置。 It is mounted on a vehicle that stops the engine when a preset automatic stop condition is satisfied, and restarts the engine when a preset restart condition is satisfied, and exchanges heat with cooling water of the engine. An air-conditioning control device for controlling the driving of an air-conditioning device for air-conditioning the interior of the vehicle,
After the automatic stop condition is satisfied and the engine is stopped, the restart condition is satisfied and the engine is restarted. A vehicle air-conditioning control apparatus comprising a control unit that outputs a prohibition request for prohibiting automatic engine stop to the vehicle side.
前記外気温度検出部で検出される外気温度に応じて前記禁止時間の長さを調整する、請求項1に記載の車両用空調制御装置。 The control unit includes an outside air temperature detecting unit that detects an outside air temperature,
The vehicle air conditioning control device according to claim 1, wherein a length of the prohibition time is adjusted according to an outside air temperature detected by the outside air temperature detection unit.
The vehicular air conditioning control device according to claim 2, wherein the prohibition time is set longer as the outside air temperature becomes lower.
Priority Applications (3)
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