JP3624617B2 - 車両用空調装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置であって、エンジンの動力によって熱交換媒体を空調用熱交換器に循環させるものにおいて、特にエンジン停止時にも空調を継続するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、通常の車両の車両用空調装置では、走行駆動用のエンジンの駆動力により空調用コンプレッサを駆動したり、上記エンジンに内蔵された機械式のウォーターポンプにて温水（エンジン冷却水）をヒータコアに循環させることで、車室内の冷房暖房が可能となっている。
【０００３】
従って、上記通常の車両（エンジンのみ搭載）においては、エンジンが停止すると、上記空調用コンプレッサおよび上記ウォーターポンプが停止するので、車室内の空調が継続できないという問題がある。
そこで、このようにエンジンが停止されたときに空調を継続可能とするために、車両にコンプレッサ駆動用電動モータや、電動ウォーターポンプを設置することが考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車両用空調装置は、夏期の長時間駐車等により室温が５０℃以上といった過酷な使用条件でも十分な空調能力が発揮できるように、家庭用の空調装置等に比べて空調空間の容積の割りに空調能力がかなり大きい。従って、上述の駆動用モータや電動ウォーターポンプにて、車室内を空調するのに必要な必要空調能力を発揮させようとすると、かなり大型のものを使用する必要がある。この結果、車両用空調装置のシステムが大型化し、車両搭載性が悪化するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、エンジン停止時に空調が継続可能な車両用空調装置において、車両用空調装置の体格を小さくすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。請求項１ないし４記載の発明では、車室内への空気通路をなす空調ケース（１０１）と、空調ケース（１０１）内に外気を導入するための外気導入口（４１）と、空調ケース（１０１）内に内気を導入するための内気導入口（４２）と、外気導入口（４１）と内気導入口（４２）とを選択的に開閉する内外気切換部材（４３）と、内外気切換部材（４３）を駆動する駆動手段（４４）と、外気導入口（４１）と内気導入口（４２）との下流側にあって、空調ケース（１０１）内に車室内に向かう空気流を発生する空調用送風ファン（１０２）と、空調ケース（１０１）内に配置され、走行用の駆動力を発生するエンジン（１）の駆動力によって内部に空調用熱交換媒体が循環する空調用熱交換器（１４、１０３）と、を有し、内外気切換部材（４３）にて内気導入口（４２）を閉塞するとともに外気導入口（４１）を開口して空調ケース（１０１）内に外気を導入する外気導入モードと、内外気切換部材（４３）にて外気導入口（４１）を閉塞するとともに内気導入口（４２）を開口して空調ケース（１０１）内に内気を導入する内気循環モードとが選択的に設定されるようになっており、空調用送風ファン（１０２）により空調用熱交換器（１４、１０３）を介して車室内に空気流を送出することにより、車室内の空調を行うようにした車両用空調装置であって、車両が所定条件になると、エンジン（１）を停止させるエンジン停止制御手段（Ｓ１４０）と、エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）にてエンジン（１）が停止されているときに空調用送風ファン（１０２）を作動させて車室内の空調を行うときには、常に、内気循環モードとするように駆動手段を制御する手段（Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１５０）と、を有することを特徴としている。
【０００７】
これにより、エンジン（１）が停止されているときに空調を行うときには、常に、空調ケース（１０１）内に内気を導入する内気循環モードとなる。従って、例えば上記空調用熱交換器を車両に搭載された冷凍サイクルの冷却用熱交換器とすると、夏場では車室内が冷却されているので内気の温度は外気より低くなっており、内気循環モードとすることで、車両用空調装置での冷房負荷を低減できる。
【０００８】
この結果、エンジンを停止して車室内の冷房を継続するときに、例えば冷凍サイクルのコンプレッサを駆動するコンプレッサ駆動用の電動モータとして、小型のものを使用したとしても、十分車両用空調装置での冷房能力を稼げる。この結果、車両用空調装置システム全体の体格を小さくすることができる（請求項１記載の発明）。また、例えば、空調用熱交換器を暖房用熱交換器とすると、冬場においては車室内が暖房されているので内気の温度は外気より高くなっているので、エンジンを停止して車室内の暖房を継続するときには、内気循環モードとすることで、車両用空調装置での暖房負荷を低減できる。
【０００９】
この結果、エンジンを停止して車室内の暖房を継続するときに、例えば暖房用熱交換器へ空調用熱交換媒体を循環させる電動ポンプとして、小型のものを使用したとしても、十分車両用空調装置での暖房能力を稼げる。この結果、車両用空調装置のシステム全体の体格を小さくすることができる（請求項２記載の発明）。また、請求項３記載の発明では、車室内の空調負荷を検出する空調負荷検出手段（２０）と、空調負荷検出手段（２０）が検出する空調負荷が所定空調負荷より大きいか否かを判定する判定手段（Ｓ１００）と、を有し、エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）は、所定条件が成り立ったときに前記判定手段（Ｓ１００）によって空調負荷が所定空調負荷より小さいと判定されると、エンジン（１）を停止し、また所定条件が成り立ったときに判定手段（Ｓ１００）によって空調負荷が所定空調負荷より大きいと判定されると、エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）によるエンジン（１）の停止を禁止して、エンジン（１）を駆動する第１エンジン駆動手段（Ｓ９０）を有することを特徴としている。
【００１０】
これにより、エンジンが停止する条件が成り立ち、さらに空調負荷が所定空調負荷より小さいときにエンジンを停止するので、空調用熱交換器へ空調用熱交換媒体を循環させる循環装置を大型化せずに、空調負荷に応じて小型の循環装置を使用できる。この結果、車両用空調装置の体格を小さくすることができる。
一方、エンジンが停止する条件が成り立っても、空調負荷が所定空調負荷より大きいときにはエンジンの停止を禁止して、エンジンを駆動するので、駆動力が十分なエンジンにて空調用熱交換器に空調用熱交換媒体を循環させることで、車室内の空調を十分行うことができる。
【００１１】
また、請求項１記載の発明では、エバポレータ（１４）での空気の冷却能力に相当する物理量を検出する冷却能力検出手段（２６）を有し、エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）は、所定条件が成り立ったときに冷却能力検出手段（２６）が検出する物理量が所定冷却能力値より大きいとエンジン（１）を停止させ、また所定条件が成り立ったときに、冷却能力検出手段（２６）が検出する物理量が所定冷却能力値より小さいときには、エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）によるエンジン（１）の停止を禁止して、エンジン（１）を駆動する第２エンジン駆動手段（Ｓ９０）を有することを特徴としている。
【００１２】
これにより、例えば車室内を冷却する冷房時において、上記エンジンは、所定条件が成り立ったときに冷却能力検出手段（２６）が検出する物理量が所定冷却能力値より大きいと停止されるようになっているので、エバポレータに冷媒が循環されていなくとも、比較的低温なエバポレータ内の冷媒の持つ冷熱を使用して車室内が冷却を継続できる。
【００１３】
そして、このように車室内の冷却を継続すると、エバポレータ内の冷媒の持つ冷熱が空気に奪われることで、エバポレータでの冷却能力が低下していき、最終的にはエバポレータの冷却能力が０となって、車室内の冷却が出来なくなる。従って、請求項１記載の発明によれば上述に加え、所定条件が成り立っているときに、冷却能力検出手段が検出する物理量が所定冷却能力値より小さくなると上記エンジンが駆動されるようにしたので、車室内の冷却を継続できる。
【００１４】
また、請求項２記載の発明では、空調用熱交換器をなし、エンジン（１）を冷却する温水が循環するヒータコア（１０３）と、エンジン（１）に内蔵され、エンジン（１）よって駆動されるとともにヒータコア（１０３）に温水を圧送するウォーターポンプ（１ａ）と、ヒータコア（１０３）での空気の加熱冷却能力に相当する物理量を検出する暖房能力検出手段（２７）を有し、エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）は、所定の条件が成り立ったときに暖房能力検出手段が検出する物理量が所定暖房能力値より大きいとエンジン（１）を停止させ、また所定の条件が成り立ったときに、暖房能力検出手段（２７）が検出する物理量が前記所定暖房能力値より小さいときには、エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）によるエンジン（１）の停止を禁止して、エンジン（１）を駆動する第３エンジン駆動手段（Ｓ９０）を有することを特徴としている。
【００１５】
これにより、例えば車室内を暖房する暖房時において、上記エンジンは、所定条件が成り立ち、さらに暖房能力検出手段（２６）が検出する物理量が所定暖房能力値より大きいと停止されるようになっているので、ヒータコアに温水が循環していなくとも、比較的高温なヒータコア内の温水の持つ温熱を使用して車室内の暖房を継続できる。
【００１６】
そして、このように車室内の暖房を継続すると、ヒータコア内の温水の持つ温熱が空気に奪われることで、ヒータコアでの暖房能力が低下していき、最終的にはヒータコアの暖房能力が０となって、車室内の暖房が出来なくなる。従って、請求項２記載の発明によれば上述に加え、エンジンは、所定条件が成り立っても、暖房能力検出手段が検出する物理量が所定暖房能力値より小さくなると駆動されるようになっているので、車室内の暖房が継続できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１〜３を用いて説明する。なお、本実施形態における車両は、信号待ち等の所定の条件となると、後述のイグニッションスイッチ１６がオンであっても、エンジン１を自動的に停止することで、車両停止時の排ガス量を低減するものである。
【００１８】
図１は、本実施形態における車両用空調装置の全体システム図である。
１は、車両に搭載された走行駆動源であるエンジンである。エンジン１の出力軸には、駆動プーリ２が設けられており、この駆動プーリ２は、エンジン１の駆動と連動して回転するようになっている。３は動力断続手段としての周知の電磁クラッチであり、４は車両の冷凍サイクル５の構成部品であるコンプレッサである。
【００１９】
コンプレッサ４の駆動軸には図示しない受動プーリが設けられている。そして、この受動プーリと上記電磁クラッチ３の回転軸とは、同軸上に配置されている。駆動プーリ２と電磁クラッチ３には、動力伝達部材であるベルト７が巻架されている。これにより、電磁クラッチ３に通電（オン）が施されると、電磁クラッチ３により受動プーリを介してコンプレッサ４と連結されるので、エンジン１によってコンプレッサ４が駆動される。
【００２０】
ここで、上記冷凍サイクル５について簡単に説明する。上記コンプレッサ４は、冷媒を高温高圧に圧縮するものである。冷凍サイクル５は、上記コンプレッサ４の他に、コンプレッサ４にて圧縮された冷媒を凝縮液化させるコンデンサ１１、凝縮液化された冷媒を気相冷媒と液相冷媒とに分離するレシーバー１２、受液器１２からの液相冷媒を膨張減圧させる膨張弁１３、膨張された冷媒（空調用熱交換媒体）を蒸発気化させるエバポレータ１４とからなる周知のものである。
【００２１】
エバポレータ１４は、車両の室内（キャビン）を空調する車両用空調装置１００の冷却用熱交換器を構成するものである。車両用空調装置１００は、周知のものであって簡単に説明すると、車室内への空気通路をなす空調ケース１０１を有する。
空調ケース１０１の上流部位には、内部に外気もしくは内気を導入する内外気切換手段である内外気切換ユニット４０が設けられている。内外気切換ユニット４０には、空調ケース１０１内に外気を導入するための外気導入口４１と、空調ケース１０１内に内気を導入するための内気導入口４２とが設けられている。
【００２２】
これら外気導入口４１と内気導入口４２とは、周知の内外気切換部材である内外気切換ドア４３にて選択的に開閉される。内外気切換ドア４３は、駆動手段として周知のサーボモータ４４にて駆動される。サーボモータ４４は、後述の制御装置１５にて制御される。これにより、本実施形態では、内外気モードとして図１中実線で示すように内外気切換ドア４３にて内気導入口４２を閉塞するとともに、外気導入口４１を開口して、空調ケース１０１内に外気を導入する外気導入モード、図１中点線で示すように内外気切換ドア４３にて外気導入口４１を閉塞するとともに、内気導入口４２を開口して、空調ケース１０１内に内気を導入する内気循環モードとが設定可能となっている。
【００２３】
内外気切換ユニット４０のうち、上記外気導入口４１と内気導入口４２との下流側には、空調ケース１０１内に車室内に向かう空気流を発生する空調用送風ファン１０２とが配置されている。
そして、空調ケース内で上記空調用送風ファン１０２の下流側には上記エバポレータ１４が収納配置されている。また、エバポレータ１４の下流側には空調用熱交換媒体であるエンジン冷却水（温水）を熱源とする周知のヒータコア１０３や、空調風の温度を調整する周知のエアミックスドア１０４等が設けられている。
【００２４】
また、ヒータコア１０３は、図１に示すように上記エンジン１を冷却するエンジン冷却水（温水）が流れる温水回路１０８に設けられている。そして、この温水回路１０８には、ヒータコア１０３に温水を循環させる機械式ポンプ１ａが設置されている。この機械式ポンプ１ａは、エンジン１内に内蔵されており、エンジン１が駆動すると駆動されるようになっている。
【００２５】
エアミックスドア１０４の下流側には、空調風を車室内の異なる部位に送風するための周知のフェイス用開口部１０５、フット用開口部１０６、およびデフロスタ開口部１０７が形成されている。また、これら開口部１０５〜１０７は、それぞれ吹出口切換ドアであるフェイス用ドア１０５ａ、フット用ドア１０６ａ、およびデフロスタ用ドア１０７ａによって切り換えられる。
【００２６】
そして、上述の電磁クラッチ３、サーボモータ４４等の空調機器は周知のコンピュータ手段である制御装置１５（エアコンＥＣＵ）にて制御されるようになっている。
ＥＣＵ１５は、図２に示すように上記エンジンを駆動するスイッチ手段である上記イグニッションスイッチ１６がオンされると、図示しない車載バッテリから電力が供給されるようになっている。
【００２７】
ＥＣＵ１５には、図２に示すようにエンジン１の点火時期や燃料噴射量を制御する周知のエンジン制御用ＥＣＵ１７が接続されており、エンジン制御用ＥＣＵ１７からの信号が入力されるようになっている。
また、ＥＣＵ１５には、入力端子として車室外温度（外気温）を検出する手段である外気温センサ２０、車室内温度（内気温）を検出する手段である内気温センサ２１、車室内に入射する日射量を検出する手段である日射センサ２２、車室内の設定温度を設定する温度設定器２３が接続されている。
【００２８】
さらにＥＣＵ１５には、車速を検出する手段である車速センサ２４、上記センサ２０〜２２、温度設定器２３からの信号に基づいて車両用空調装置１００を自動制御するエアコンスイッチ２５、エバポレータ１４を通過した直後の空気温度（蒸発器後温度Ｔｅ）を検出する温度センサ２６、ヒータコア１０３に循環する温水温度（Ｔｗ）を検出する温水温度センサ２７が接続されている。そして、本実施形態では、上記エアコンスイッチ２５がオンされているときに、始めて上記コンプレッサ４や、サーボモータ４４、空調送風ファン１０２等の空調機器が自動的に駆動制御されるようになっている。
【００２９】
続いて、上記制御装置１５の制御内容について図２のフローチャートに基づき説明する。なお、このフローチャートは、上記イグニッションスイッチ１６がオンされているときに実行される。
先ず、ステップＳ３０では情報読み込みとして、上記センサ２０〜２２、２４〜２７からの信号、および温度設定器２３からの信号を読み込み記憶する。
【００３０】
その後、ステップＳ４０にて、上記ステップＳ３０にて読み込んだ信号に基づいて、空調風の目標温度である周知の目標吹出温度ＴＡＯを所定の演算式にて算出する。
次にステップＳ５０では、上記目標吹出温度ＴＡＯに基づいて内外気モードを決定する。簡単に説明すると、上記目標吹出温度ＴＡＯが所定値より低いと内気循環モード、目標吹出温度ＴＡＯが所定値より高いと外気モードとなるように決定する。
【００３１】
そしてステップＳ６０では、その他の空調状態設定として、周知の手段にて上記空調用ファン１０２の送風レベル、エアミックスドア１０４の開度、電磁クラッチ３のオンオフを設定する。例えば、空調用ファン１０２の送風レベルは、上記目標吹出温度ＴＡＯがある所定範囲では一定で、この所定範囲より低い範囲では目標吹出温度ＴＡＯが低くなるほど大きくなるように、さたに上記所定範囲より高い範囲では目標吹出温度ＴＡＯが大きくなるほど大きくなるように決定される。
【００３２】
また、エアミックスドア１０４の開度は、上記目標吹出温度ＴＡＯと、上記蒸発器後温度Ｔｅ、上記温水温度Ｔｗとによって決定され、考え方としてはほぼ上記目標吹出温度ＴＡＯが高くなるほど、エバポレータ１４を通過した空気が、ヒータコア１０３を通過する割合が大きくなるように開度が決定される。
さらに電磁クラッチ３は、上記蒸発器後温度Ｔｅが３℃より低くなるとエバポレータ１４にフロストが発生するのでオフとなって、コンプレッサ４が停止される。また、電磁クラッチ３は、上記蒸発器後温度Ｔｅが３℃より高くなるとオンとなって、コンプレッサ４が駆動される。
【００３３】
続いて、ステップＳ７０では、上記エアコンスイッチ２５がオンか否かを判定する。そして、エアコンスイッチ２５がオフの場合は、車両用空調装置１００を作動させて、車室内を空調する必要が無いのでこのフローチャートを抜ける。従って、この場合、上記ステップＳ４０〜６０にて決定された空調制御状態は、演算処理だけで各空調機器には出力され無い。
【００３４】
そして、ステップＳ７０にてエアコアスイッチ２５がオンと判定されると、空調制御を行うためにステップＳ８０に進む。ステップＳ８０では車速センサ２４が検出する車速が０か否かが判定され、車速が０でないつまり車両走行中であると判定されると、ステップＳ９０に進む。そして、ステップＳ９０ではエンジン１を駆動状態とする。要するに車両走行中であると、エンジン１は常に駆動状態である。
【００３５】
一方、ステップＳ８０にて車速が０と判定される場合、例えば車両が信号待ち等で停止した場合では、ステップＳ１００にて車室内の空調負荷が所定値（所定空調負荷）より大きいか否かが判定される。
例えば、今外気温が非常に高い夏場であったとすると、本実施形態におけるステップＳ１００の具体的な判定内容は、以下のようなものである。通常、夏場では常に車室内を冷却する必要があるので、コンプレッサ３を駆動しなければならない。そこで、本実施形態では外気温が例えば３０℃より高いと空調負荷が所定値より大きいと判定し、ステップＳ９０に進んでエンジン１を駆動してコンプレッサ３を駆動する。これにより、車室内の冷却が継続して行われる。
【００３６】
一方、本実施形態では外気温が例えば３０℃より低いと空調負荷が所定値より小さいと判定し、エンジン１を停止してコンプレッサ３を停止したとしても、それほど乗員に不快感を与えないとし、ステップＳ１１０に進む。
そして、ステップＳ１１０では、上記蒸発器後温度Ｔｅが所定温度（例えば １０℃）より高いか否かが判定される。ステップＳ１１０にて蒸発器後温度Ｔｅが所定温度より高いと判定されると、ステップＳ９０に進み、エンジン１は駆動状態になる。一方、ステップＳ１１０にて蒸発器後温度Ｔｅが所定温度より低いと判定されるとステップＳ１２０に進む。
【００３７】
ステップＳ１２０では、上記ステップＳ５０にて決定された内外気モードが内気循環モードであるか否かが判定される。そして、ステップＳ１２０での判定結果がＮＯ、つまり外気導入モードであると判定されると、ステップＳ１３０に進んで、内外気モードを内気循環モードに設定し直す。その後、ステップＳ１４０に進んで、エンジン１を停止した後、ステップＳ１５０に進んで、上記ステップＳ４０〜６０、１３０にて決定された空調制御状態なるように各空調機器に出力する。また、ステップＳ１２０にてステップＳ５０にて決定された内外気モードが内気循環モードであると判定されると、ステップＳ１４０に進む。
【００３８】
以下、上述のフローチャートの作動について説明する。先ず、イグニッションスイッチ１６がオンで、エアコンスイッチ２５がオンであると、図３のフローチャートが実行される。そして、ステップＳ７０にて車速が０となる、つまり車両が信号待ちで停止したときに、上記ステップＳ１００、１１０での判定結果に応じてエンジン１を停止するか駆動するかが決定される。
【００３９】
つまり、ステップＳ１００にて空調負荷が所定値より小さい、すなわちエンジン１を停止することでコンプレッサ３を停止しても、乗員に不快感をそれほど与え無くと判定され、かつステップＳ１１０にて蒸発器後温度Ｔｅが所定温度より低いと判定されると、内外気モードを内気循環モードとする。ここで、エバポレータ１４内に存在する冷媒の蒸発器後温度Ｔｅが所定温度より低いということは、コンプレッサ３を停止しても、エバポレータ１４内の冷媒の冷熱を使用して、車室内を冷却できるということである。従って、この場合、ステップＳ１４０に進み、エンジン１を停止する。
【００４０】
また、内外気モードを内気循環モードとすることで、例えば夏場においては車室内が冷却されて内気の温度は外気より低くなっているのでエバポレータ１４での必要冷却能力は、外気導入モードに比べて格段に小さくなる。これにより、エンジン１を停止しても、エバポレータ１４内の冷媒の持つ冷熱によって、十分車室内の冷却の継続を行うことができる。
【００４１】
ここで、本発明者ら検討した本実施形態における効果を具体的に説明する。例えば、コンプレッサ４が停止してエバポレータ１４内に０℃、かつ乾き度５０％の冷媒（Ｒ１３４ａ）１００ｇがあるとし、これら全て５℃の気体に変わるまで空調が維持可能とする。すると、一般的なモリエル線図からエバポレータ１４により約１０ＫＪの吸熱が可能となる。これにより、夏場において信号待ち程度であれば、車室内を十分冷却できる。
【００４２】
そして、車両の停止が長時間続くと、エバポレータ１４内の冷媒の持つ冷熱が空気に奪われることで、エバポレータ１４での冷却能力が低下していき、最終的にはエバポレータ１４の冷却能力が０となって、車室内の冷却が出来なくなる。そこで、本実施形態では、ステップＳ１１０にて蒸発器後温度Ｔｅが所定温度より高くなると、ステップＳ９０に進んで、自動的にエンジン１を駆動する。これにより、車室内の冷却が継続される。
【００４３】
このように本実施形態では、エンジン１を停止して空調を継続するときには、内外気モードを内気循環モードにし、エバポレータ１４の冷房負荷を低減することで、例えば本実施形態にコンプレッサ４駆動用の小型の電動モータを設置したとしても、十分エバポレータ１４での冷房能力を稼げる。この結果、車両用空調装置のシステム全体の体格を小さくすることができる。
【００４４】
また、本実施形態では上記電動モータを使用しておらず、エンジン１が停止したときには冷凍サイクル５の冷媒循環を停止させることで、既存の車両用空調装置に利用してエンジン停止時に車室内の冷却を継続できる。また、本実施形態では、車速が０となっても、さらに空調負荷が所定値より小さいときにエンジン１を停止するので、上記コンプレッサ駆動用の電動モータを大型化せずに、空調負荷に応じてさらに小型の電動モータを使用できる。この結果、車両用空調装置の体格をさらに小さくすることができる。
【００４５】
これに加え、車速が０となっても、空調負荷が所定値より大きいときにはエンジン１の停止を禁止して、エンジン１を駆動するので、駆動力が十分なエンジンにてエバポレータ１４に冷媒を循環させることで、車室内の空調を十分行うことができる。（第２実施形態）上記実施形態では特に夏場における冷房時について説明したが、本実施形態では外気温が非常に低い冬場に本発明を適用したものである。なお、本実施形態は、上記第１実施形態に比べて上記ステップＳ１００、１１０の内容が異なるものであり、本実施形態におけるステップＳ１００、１１０の内容を図４のフローチャートに示す。
【００４６】
本実施形態におけるステップＳ１００の具体的な判定内容は、以下のようなものである。通常、冬場では常に車室内を暖房する必要があるので、エンジン１を駆動することで、機械式ポンプ１ａを駆動しなければならない。従って、本実施形態では外気温が例えば１５℃より低いと空調負荷が所定値（所定空調負荷）より大きいと判定し、ステップＳ９０に進んでエンジン１を駆動して機械式ポンプ１ａを駆動する。これにより、ヒータコア１０３には温水が供給されて車室内の暖房が継続して行われる。
【００４７】
一方、本実施形態では外気温が例えば１５℃より高いと空調負荷が所定値より小さいと判定し、エンジン１を停止して機械式ポンプ１ａを停止してもそれほど乗員に不快感を与えないとし、ステップＳ１１０に進む。
そして、ステップＳ１１０では、上記温水温度Ｔｗが所定温度（例えば５０℃）より高いか否かが判定され、温水温度Ｔｗが所定温度より低いと判定されると、ステップＳ９０に進み、エンジン１は駆動状態が保持される。一方、ステップＳ１１０にて温水温度Ｔｗが所定温度より高いと判定されるとステップＳ１２０に進む。
【００４８】
つまり、冬場おいては車室内が暖房されているので内気の温度は外気より高い、従って、内外気モードを内気循環モードにすることで、ヒータコア１０３での必要加熱能力は、外気導入モードに比べて格段に小さくなる。これにより、エンジン１を停止しても、ヒータコア１０３内の温水の持つ温熱によって、十分車室内の暖房の継続を行うことができる。
【００４９】
そして、このように車両が停止して車室内の暖房を継続すると、ヒータコア１０３内の温水の持つ温熱が空気に奪われることで、ヒータコア１０３での加熱能力が低下していき、最終的にはヒータコア１０３の暖房能力が０となって、車室内の暖房が出来なくなる。そこで、本実施形態では、ステップＳ１１０にて温水温度Ｔｗが所定温度より低くなると、ステップＳ９０に進んで、自動的にエンジン１を駆動する。これにより、機械式ポンプ１ａが駆動されてヒータコア１０３に温水が循環されて、車室内の暖房が継続される。
【００５０】
このように本実施形態では、エンジン１を停止して空調を継続するときには、内外気モードを内気循環モードにし、ヒータコア１０３の暖房負荷を低減することで、例えば本実施形態の温水回路１０８に小型の電動モータを設置したとしても、十分ヒータコア１０３での加熱能力を稼げる。この結果、車両用空調装置のシステム全体の体格を小さくすることができる。
【００５１】
また、本実施形態では上記電動モータを使用しておらず、エンジン１が停止したときには温水回路１０８の温水循環を停止させることで、既存の車両用空調装置に利用してエンジン停止時に車室内の暖房を継続できる。
また、本実施形態では、車速が０となっても、さらに空調負荷が所定値より小さいときにエンジン１を停止するので、ヒータコア１０３へ温水を循環させる上記電動モータを大型化せずに、空調負荷に応じてさらに小型の電動モータを使用できる。この結果、車両用空調装置の体格をさらに小さくすることができる。
【００５２】
これに加え、車速が０となっても、空調負荷が所定値より大きいときにはエンジンの停止を禁止して、エンジン１を駆動するので、駆動力が十分なエンジン１にてヒータコア１０２に温水を循環させることで、車室内の空調を十分行うことができる。
（他の実施形態）
上記各実施形態では、夏場における車室内の冷房と冬場における暖房との別々に説明したが、これを組み合わせても良いことは勿論である。例えば、冬場の暖房時に内気循環モードとすることにより窓ガラスに曇りが生じる場合には、両方を組み合わせて、空調風を除湿することが望ましい。また、春秋等の中間期では、例えば周知の吹出温度設定レバーと外気温とに応じて、エンジン１を停止するか否かを判定するようにしても良い。
【００５３】
また、上記各実施形態では、外気温にて空調負荷が所定値より大きいか否かを判定したが、日射等を加味して判定するようにしても良い。さらに上記目標吹出温度ＴＡＯにて判定するようにしても良い。また、上記各実施形態では、コンプレッサ３がエンジン１のみで駆動するようになっていたが、例えばエンジン１停止時に空調継続するために、温水回路１０７に電動ウォーターポンプを配置したり、コンプレッサ駆動用電動モータを配置するものでも、本発明は適用できる。
【００５４】
また、上記各実施形態では、車両がエンジン１の駆動力のみで走行可能となっていたが、例えば走行用電動モータと上記エンジン１とを搭載したハイブリッド車にも適用できる。さらには発電専用のエンジンと、走行用電動モータとを搭載したハイブリッド車にも適用できる。なお、請求項１記載の発明でいう、走行用の駆動力を発生するエンジンとは、発電専用のエンジンを含む。
【００５５】
また、上記各実施形態では、車速が０となるとエンジン１を停止するようにしたが、上記走行用電動モータと上記エンジン１とを搭載したハイブリッド車では、例えば車速が０から所定速度までは走行用電動モータにて車両を駆動し、車速が所定速度より高くなるとエンジン１にて車両を駆動するようにしても良い。
また、上記各実施形態において、冷凍サイクルを冷媒の流れ方向を切り換えることで、車室内の冷房暖房が可能なヒートポンプ式のものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１、２実施形態における車両用空調装置の全体概略構成図である。
【図２】上記第１、２実施形態おける制御装置１５の構成図である。
【図３】上記第１実施形態と、第２実施形態における上記制御装置１５の制御内容を表すフローチャートである。
【図４】上記第２実施形態における上記制御装置１５の制御内容を表すフローチャートである。
【符号の説明】
１…エンジン、１５…制御装置、４３…内外気切換ドア、４４…サーボモータ、１０１…空調ケース。

Claims (4)

1. 車室内への空気通路をなす空調ケース（１０１）と、
   前記空調ケース（１０１）内に外気を導入するための外気導入口（４１）と、
   前記空調ケース（１０１）内に内気を導入するための内気導入口（４２）と、
   前記外気導入口（４１）と前記内気導入口（４２）とを選択的に開閉する内外気切換部材（４３）と、
   前記内外気切換部材（４３）を駆動する駆動手段（４４）と、
   前記外気導入口（４１）と前記内気導入口（４２）との下流側にあって、前記空調ケース（１０１）内に車室内に向かう空気流を発生する空調用送風ファン（１０２）と、
   前記空調ケース（１０１）内に配置され、走行用の駆動力を発生するエンジン（１）の駆動力によって内部に空調用熱交換媒体が循環する空調用熱交換器（１４、１０３）と、を有し、
   前記内外気切換部材（４３）にて前記内気導入口（４２）を閉塞するとともに前記外気導入口（４１）を開口して前記空調ケース（１０１）内に外気を導入する外気導入モードと、前記内外気切換部材（４３）にて前記外気導入口（４１）を閉塞するとともに前記内気導入口（４２）を開口して前記空調ケース（１０１）内に内気を導入する内気循環モードとが選択的に設定されるようになっており、
   前記空調用送風ファン（１０２）により前記空調用熱交換器（１４、１０３）を介して車室内に空気流を送出することにより、車室内の空調を行うようにした車両用空調装置であって、
   車両が所定条件になると、前記エンジン（１）を停止させるエンジン停止制御手段（Ｓ１４０）と、
   前記エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）にて前記エンジン（１）が停止されているときに前記空調用送風ファン（１０２）を作動させて前記車室内の空調を行うときには、常に、前記内気循環モードとするように前記駆動手段を制御する手段（Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１５０）と、を有し、
   前記エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）にて前記エンジン（１）が停止されると、前記空調用熱交換器（１４、１０３）への空調用熱交換媒体の循環が停止するようになっており、
   さらに、前記エンジン（１）により駆動可能な空調用コンプレッサ（４）、この空調用コンプレッサ（４）にて圧縮された冷媒を凝縮するコンデンサ（１１）、このコンデンサ（１１）にて凝縮された冷媒を減圧する減圧装置（１３）、および前記減圧装置（１３）にて減圧された冷媒を蒸発し、前記空調用熱交換器をなすエバポレータ（１４）を有する冷凍サイクル装置（５）と、
   前記エバポレータ（１４）での空気の冷却能力に相当する物理量を検出する冷却能力検出手段（２６）と、を有し、
   前記エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）は、前記所定条件が成り立ったときに前記冷却能力検出手段（２６）が検出する物理量が所定冷却能力値より大きいと前記エンジン（１）を停止させ、また前記所定条件が成り立ったときに、前記冷却能力検出手段（２６）が検出する物理量が前記所定冷却能力値より小さいときには、前記エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）による前記エンジン（１）の停止を禁止して、前記エンジン（１）を駆動するエンジン駆動手段（Ｓ９０）を有することを特徴とする車両用空調装置。
2. 車室内への空気通路をなす空調ケース（１０１）と、
   前記空調ケース（１０１）内に外気を導入するための外気導入口（４１）と、
   前記空調ケース（１０１）内に内気を導入するための内気導入口（４２）と、
   前記外気導入口（４１）と前記内気導入口（４２）とを選択的に開閉する内外気切換部材（４３）と、
   前記内外気切換部材（４３）を駆動する駆動手段（４４）と、
   前記外気導入口（４１）と前記内気導入口（４２）との下流側にあって、前記空調ケース（１０１）内に車室内に向かう空気流を発生する空調用送風ファン（１０２）と、
   前記空調ケース（１０１）内に配置され、走行用の駆動力を発生するエンジン（１）の駆動力によって内部に空調用熱交換媒体が循環する空調用熱交換器（１４、１０３）と、を有し、
   前記内外気切換部材（４３）にて前記内気導入口（４２）を閉塞するとともに前記外気導入口（４１）を開口して前記空調ケース（１０１）内に外気を導入する外気導入モードと、前記内外気切換部材（４３）にて前記外気導入口（４１）を閉塞するとともに前記内気導入口（４２）を開口して前記空調ケース（１０１）内に内気を導入する内気循環モードとが選択的に設定されるようになっており、
   前記空調用送風ファン（１０２）により前記空調用熱交換器（１４、１０３）を介して車室内に空気流を送出することにより、車室内の空調を行うようにした車両用空調装置であって、
   車両が所定条件になると、前記エンジン（１）を停止させるエンジン停止制御手段（Ｓ１４０）と、
   前記エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）にて前記エンジン（１）が停止されているときに前記空調用送風ファン（１０２）を作動させて前記車室内の空調を行うときには、常に、前記内気循環モードとするように前記駆動手段を制御する手段（Ｓ１２０、Ｓ１３０、Ｓ１５０）と、を有し、
   前記エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）にて前記エンジン（１）が停止されると、前記空調用熱交換器（１４、１０３）への空調用熱交換媒体の循環が停止するようになっており、
   さらに、前記空調用熱交換器をなし、前記エンジン（１）を冷却する温水が循環するヒータコア（１０３）と、
   前記エンジン（１）に内蔵され、前記エンジン（１）よって駆動されるとともに前記ヒータコア（１０３）に前記温水を圧送するウォーターポンプ（１ａ）と、
   前記ヒータコア（１０３）での空気の加熱冷却能力に相当する物理量を検出する暖房能力検出手段（２７）と、を有し、
   前記エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）は、前記所定の条件が成り立ったときに前記暖房能力検出手段が検出する物理量が所定暖房能力値より大きいと前記エンジン（１）を停止させ、また前記所定の条件が成り立ったときに、前記暖房能力検出手段（２７）が検出する物理量が前記所定暖房能力値より小さいときには、前記エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）による前記エンジン（１）の停止を禁止して、前記エンジン（１）を駆動するエンジン駆動手段（Ｓ９０）を有することを特徴とする車両用空調装置。
3. 前記車室内の空調負荷を検出する空調負荷検出手段（２０）と、
   前記空調負荷検出手段（２０）が検出する空調負荷が所定空調負荷より大きいか否かを判定する判定手段（Ｓ１００）と、を有し、
   前記エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）は、前記所定条件が成り立ったときに前記判定手段（Ｓ１００）によって前記空調負荷が前記所定空調負荷より小さいと判定されると、前記エンジン（１）を停止し、また前記所定条件が成り立ったときに前記判定手段（Ｓ１００）によって前記空調負荷が前記所定空調負荷より大きいと判定されると、前記エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）による前記エンジン（１）の停止を禁止して、前記エンジン（１）を駆動するエンジン駆動手段（Ｓ９０）を有することを特徴とする請求項１または２記載の車両用空調装置。
4. 前記エンジン停止制御手段（Ｓ１４０）は、車両を走行可能な状態に設定するスイッチ手段（１６）にて車両が走行可能な状態に設定されているときに、前記車両の車速が所定値より小さくなる前記所定条件になると前記エンジン（１）を停止することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。

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