JP5277293B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載された内燃機関の制御装置に関し、特に、内燃機関を停車中に一時的に停止させた後、再始動させるアイドルストップ制御を実行する内燃機関の制御装置に関する。

従来、内燃機関の制御装置として、特許文献１に記載されたものを本出願人は既に提案している。この内燃機関は、動力源として、ハイブリッドタイプの車両に搭載されており、この車両は、動力源としてのモータジェネレータと、空調装置などを備えている。また、制御装置は、空調装置の運転制御や、内燃機関のアイドルストップ制御などを実行するものであり、湿度センサなどの各種のセンサと、空調スイッチなどの各種のスイッチなどを備えている。

この制御装置では、停車中での空調装置の冷房運転中、所定の停止条件が成立したときに、内燃機関を停止させるとともに、それ以降の経過時間がエンジン停止時間Ｔｓに達したときに、内燃機関を再始動させるように、アイドルストップ制御が実行される。このエンジン停止時間Ｔｓは、同文献の図２，３に示す手法により算出される。すなわち、空調装置における吹出し風量および空調スイッチにおける内気循環／外気導入の設定状態に応じて、温度上昇係数Ｋｔを算出し、目標吹出し温度に応じて、マップ検索により、蒸発器の許容上限温度Ｅｕを算出する。

次いで、許容上限温度Ｅｕと機関停止時の蒸発器温度Ｅｓとの偏差に、温度上昇係数Ｋｔを乗算した値の逆数として、室温上昇許容時間Ｔｕを算出し、機関停止時の車室内の湿度などに基づいて、曇り発生推定時間Ｔｆを算出し、Ｔｆ＜Ｔｕのときには、エンジン停止時間Ｔｓが室温上昇許容時間Ｔｕに設定される。一方、Ｔｆ≧Ｔｕのときには、エンジン停止時間Ｔｓが曇り発生推定時間Ｔｆに設定される。

特許４４７５４３７号公報

特許文献１の制御装置の場合、空調装置の冷房運転中においてアイドルストップ制御を実行する手法である関係上、その制御手法を空調装置の暖房運転中におけるアイドルストップ制御に適用できないという問題がある。例えば、特許文献１の制御手法の場合、エンジン停止時間Ｔｓを蒸発器温度などを用いて算出しているが、蒸発器は、空調装置の冷房運転中および除湿運転中は使用されるものの、暖房運転中は使用されず、停止状態に保持される。そのため、空調装置の暖房運転中、特許文献１の制御装置のように、蒸発器温度をパラメータとして、エンジン停止時間Ｔｓを算出した場合、その算出結果が不適切な値になるおそれがある。例えば、エンジン停止時間Ｔｓの算出結果が長過ぎるときには、停止状態の内燃機関が再始動されるまでの間、室内温度が不快な温度まで低下してしまう。一方、エンジン停止温度Ｔｓの算出結果が短すぎるときには、内燃機関の停止から再始動までの期間が必要以上に短縮されてしまうことで、燃費が悪化してしまう。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、内燃機関のアイドルストップ制御を空調装置の暖房運転中に実行する場合において、内燃機関の停止状態からの再始動タイミングを適切に決定することができ、それにより、商品性および燃費性能をバランスよく確保することができる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車両に動力源として搭載されるとともに、車両の空調装置１０に熱を供給する熱供給装置（ウォータポンプ７２）に動力源として連結された内燃機関３において、内燃機関３を停車中に一時的に停止させるとともに、一時的な停止状態から再始動させるアイドルストップ制御を実行する内燃機関３の制御装置１であって、空調装置１０から車両の車室内に吹き出される空気の温度である吹出し温度の下限値として、下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌを設定する下限吹出し温度設定手段（ＥＣＵ２、ステップ４２）と、吹出し温度の推定値として、推定吹出し温度ＴＡＯ＿ＥＳＴを算出する推定吹出し温度算出手段（ＥＣＵ２、ステップ４８）と、内燃機関３が一時的な停止状態にあるときに算出された推定吹出し温度ＴＡＯ＿ＥＳＴが下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌ以下になったとき（ステップ４９の判別結果がＹＥＳのとき）に、内燃機関３を再始動するように制御する制御手段（ＥＣＵ２、ステップ５，６，５０）とを備えることを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、空調装置から車両の車室内に吹き出される空気の温度である吹出し温度の下限値として、下限吹出し温度が設定され、吹出し温度の推定値として、推定吹出し温度が算出される。この内燃機関の場合、車両の空調装置に熱を供給する熱供給装置に動力源として連結されているので、内燃機関が停車中に一時的に停止された場合、熱供給装置も停止されることで、熱が空調装置に供給されなくなり、その結果、吹出し温度が低下しまう。これに対して、この内燃機関の制御装置によれば、内燃機関が一時的な停止状態にあるときに算出された推定吹出し温度が下限吹出し温度以下になったときに、内燃機関が再始動するように制御されるので、内燃機関の停止に伴って、暖房運転中の吹出し温度が低下した場合でも、推定吹出し温度が下限吹出し温度以下になったタイミングで、内燃機関を再始動し、吹出し温度を上昇させることができる。したがって、この下限吹出し温度を、例えば空調装置の暖房運転中のときに車室内の乗員が不快感を感じないような最低の温度に設定することによって、吹出し温度を快適な温度域に保持しながら燃費の悪化を可能な限り抑制するように、内燃機関の停止状態からの再始動タイミングを決定することができる。それにより、商品性および燃費性能をバランスよく確保することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の内燃機関３の制御装置１において、空調装置１０は電動ファン１８を有し、空調装置１０に吸い込まれる空気の温度として空調吸込温度ＴＩＮを検出する空調吸込温度検出手段（ＥＣＵ２、車内温センサ２５、外気温センサ２６）と、電動ファン１８に供給される電力を表す電力パラメータ（ファン電圧ＶＦ）を検出する電力パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、電流電圧センサ２４）と、をさらに備え、推定吹出し温度算出手段は、内燃機関３が一時的に停止されたタイミングにおける吹出し温度として、停止時吹出し温度ＴＡＯ＿ＳＴＰを算出する停止時吹出し温度算出手段（ＥＣＵ２、ステップ４３，７０）と、内燃機関３が一時的な停止状態にあるときに検出された空調吸込温度ＴＩＮ、および内燃機関３が一時的な停止状態にあるときに検出された電力パラメータ（ファン電圧ＶＦ）を用いて、空調装置１０から吹き出される空気の、内燃機関３が一時的に停止されたタイミングからの温度低下分（値α・ＴＯＦＦ）を算出する温度低下分算出手段（ＥＣＵ２、ステップ４７，４８）と、算出された停止時吹出し温度ＴＡＯ＿ＳＴＰから算出された温度低下分（値α・ＴＯＦＦ）を減算することにより、推定吹出し温度ＴＡＯ＿ＥＳＴを算出する減算手段（ＥＣＵ２、ステップ４８）と、を有することを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、空調装置に吸い込まれる空気の温度として空調吸込温度が検出され、電動ファンに供給される電力を表す電力パラメータが検出される。さらに、内燃機関が一時的に停止されたタイミングにおける吹出し温度として、停止時吹出し温度が算出され、内燃機関が一時的な停止状態にあるときに検出された空調吸込温度、および内燃機関が一時的な停止状態にあるときに検出された電力パラメータを用いて、空調装置から吹き出される空気の、内燃機関が一時的に停止されたタイミングからの温度低下分が算出される。この場合、空調吸込温度および電力パラメータはいずれも、内燃機関が一時的に停止されたタイミング以降における空調装置から吹き出される空気の温度低下に対して極めて高い相関性を有しているので、そのような２つの値を用いることによって、内燃機関が一時的に停止されたタイミングからの温度低下分を高い算出精度で算出することができ、推定吹出し温度の算出精度を向上させることができる。その結果、内燃機関の停止状態からの再始動タイミングをさらに適切に決定することができ、商品性および燃費性能をさらにバランスよく確保することができる（なお、本明細書における「空調吸込温度の検出」および「電力パラメータの検出」における「検出」は、センサなどによりこれらの値を直接検出することに限らず、これらの値を他のパラメータに基づいて算出／推定することを含む）。

請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の内燃機関３の制御装置１において、空調装置１０の動作環境を表す動作環境パラメータ（車内温ＴＲ、外気温ＴＡＭ、日射量ＧＳＯＬ、設定温度ＴＳＥＴ）を検出する動作環境パラメータ検出手段（ＥＣＵ２、車内温センサ２５、外気温センサ２６、日射量センサ２７、空調スイッチ３０）をさらに備え、下限吹出し温度設定手段は、内燃機関３が一時的に停止されたタイミングで検出された動作環境パラメータに応じて、下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌを設定する（ステップ４２，７０）ことを特徴とする。

この内燃機関の制御装置によれば、内燃機関が一時的に停止されたタイミングで検出された動作環境パラメータに応じて、下限吹出し温度が設定される。この場合、動作環境パラメータは、空調装置の動作環境を表すものであるので、内燃機関が一時的に停止されたタイミングにおける動作環境パラメータの検出値は、内燃機関が一時的に停止されたタイミングにおける空調装置の動作環境を適切に表すものとなる。したがって、そのような動作環境パラメータに応じて、下限吹出し温度を設定することにより、内燃機関が一時的に停止されたタイミングにおける空調装置の動作環境を反映させながら、下限吹出し温度を適切に設定することができ、それにより、内燃機関の停止状態からの再始動タイミングをより一層、適切に決定することができる。その結果、商品性および燃費性能をより一層、バランスよく確保することができる（なお、本明細書における「動作環境パラメータの検出」における「検出」は、センサなどにより動作環境パラメータを直接検出することに限らず、この値を他のパラメータに基づいて算出／推定することを含む）。

本発明の一実施形態に係る制御装置の一部およびこれを適用した内燃機関の空調装置の概略的な構成を示す図である。 制御装置の電気的な構成を示すブロック図である。 アイドルストップ制御処理を示すフローチャートである。 停止判定処理を示すフローチャートである。 再始動判定処理を示すフローチャートである。 暖房運転中の再始動判定処理を示すフローチャートである。 下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌの算出に用いるマップの一例を示す図である。 温度低下量αの算出に用いるマップの一例を示す図である。 エアコン制御処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。本実施形態の制御装置１は、後述するように、図１に示す内燃機関３における各種の制御処理や、空調装置１０の運転制御処理などを実行するものであり、ＥＣＵ２（図２参照）を備えている。

この内燃機関（以下「エンジン」という）３は、図示しない車両に動力源として搭載された、ガソリンを燃料とする多気筒エンジンタイプのものであり、気筒ごとに設けられた燃料噴射弁４および点火プラグ５（いずれも図２に１つのみ図示）と、スタータ６などを備えている。

燃料噴射弁４は、燃料を燃焼室内に直接噴射するようにシリンダヘッド（図示せず）に取り付けられている。この燃料噴射弁４は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２により、開弁時間および開弁タイミングが制御される。すなわち、燃料噴射制御が実行される。

また、点火プラグ５も、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２により、点火時期に応じたタイミングで燃焼室内の混合気を燃焼させるように、放電状態が制御される。すなわち、点火時期制御が実行される。さらに、スタータ６も、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、エンジン３の始動時、ＥＣＵ２により、クランクシャフト３ａを回転駆動するように制御される。

一方、車両には、空調装置（以下「エアコン」という）１０が設けられている。このエアコン１０は、車室Ｒの冷房、除湿および暖房を実行するものであり、冷房／除湿動作用の冷凍回路を備えている。この冷凍回路は、コンプレッサ１１、コンデンサ１２、レシーバ１３、膨張弁１４およびエバポレータ１５を、冷媒管１６で直列に閉回路状に接続することによって構成されている。

このコンプレッサ１１は、電磁クラッチ１７、プーリ５１、ベルト５２およびプーリ５３を介して、エンジン３のクランクシャフト３ａに連結されており、電磁クラッチ１７が接続状態にあるときには、クランクシャフト３ａによって駆動される。それにより、冷媒は、コンプレッサ１１で圧縮され、高温高圧の状態で、冷媒管１６を介してコンデンサ１２に送られる。この電磁クラッチ１７は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２によってその接続／遮断状態が制御される。

コンプレッサ１１から送られた高温高圧の冷媒は、コンデンサ１２によって冷却され、液化した後、冷媒管１６を介して、レシーバ１３に送られ、一時的に蓄えられる。次いで、冷媒は、レシーバ１３内から流出し、ドライヤ（図示せず）で水分を除去された後、膨張弁１４に送られる。そして、冷媒は、膨張弁１４で霧化した状態で膨張した後、冷媒管１６を介してエバポレータ１５に送られる。このエバポレータ１５は、車室Ｒに連通するエアコンケース６１内に設けられており、冷媒は、エバポレータ１５におけるエアコンケース６１内の空気との熱交換によって昇温され、気化した後、冷媒管１６を介してコンプレッサ１１に戻される。

また、エアコンケース６１内のエバポレータ１５よりも下流側には、ヒータコア７１が設けられている。このヒータコア７１は、ウォータポンプ７２および循環通路７３とともに、エンジン３の冷却回路を構成している。エンジン３の運転中、ウォータポンプ７２によって、エンジン３を冷却した後の高温の冷却水が、循環通路７３を介してヒータコア７１に供給され、それにより、ヒータコア７１が昇温される。ウォータポンプ７２は、プーリ５４，ベルト５５およびプーリ５６を介してクランクシャフト３ａに連結されており、エンジン３の運転中、クランクシャフト３ａによって常時、駆動される。

さらに、エアコンケース６１内のヒータコア７１のすぐ上流側には、エアミックスドア７４が設けられている。このエアミックスドア７４は回動自在のものであり、その開度はアクチュエータ（図示せず）によって変更される。それにより、エバポレータ１５によって冷却された空気の量と、ヒーターコア７１によって加温された空気の量との割合が変更されることによって、車室Ｒに吹き出される空気の温度が調整される。

一方、エアコンケース６１の入口には、回動自在のインテークドア６２が設けられている。このインテークドア６２は、車室Ｒ内の空気を車室Ｒ内で循環させる内気循環と、外気を車室Ｒ内に導入する外気導入との切り換えを行うためのものであり、その切り換えは、運転席に設けられた切換レバー（図示せず）によって行われる。

また、エアコンケース６１の入口には、電動ファン１８が設けられている。この電動ファン１８は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ２により、後述する空調スイッチ３０の操作状態に応じて、運転状態が制御される。電動ファン１８の運転中、エアコンケース６１内の空気は、吹出し口６３ａ〜６３ｃから車室Ｒ内に吹き出される。その際、エアコン１０の冷房／除湿運転中のときには、空気がエバポレータ１５との熱交換によって冷却されかつ乾燥した状態で吹き出されることで、車室Ｒ内が冷房／除湿される。また、エアコン１０の暖房運転中のときには、空気がヒータコア７１で加温された状態で吹き出されることで、車室Ｒ内が暖房される。

さらに、吹出し口６３ａ〜６３ｃには、それらを開閉する回動自在の３つのドア６４ａ〜６４ｃがそれぞれ設けられており、これらのドア６４ａ〜６４ｃの開閉は、運転席に設けられた吹出し切換えスイッチ（図示せず）によって行われる。

一方、図２に示すように、ＥＣＵ２には、クランク角センサ２０、車速センサ２１、アクセル開度センサ２２、シフト位置センサ２３、電流電圧センサ２４、車内温センサ２５、外気温センサ２６、日射量センサ２７、空調スイッチ３０、イグニッション・スイッチ３１およびブレーキ・スイッチ３２が接続されている。

クランク角センサ２０は、クランクシャフト３ａの回転に伴い、所定のクランク角（例えば２゜）ごとに、パルス信号であるＣＲＫ信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、ＣＲＫ信号に基づき、エンジン３の回転数（以下「エンジン回転数」という）ＮＥを算出する。車速センサ２１は、車両の図示しない車軸に取り付けられており、車両の走行速度（以下「車速」という）ＶＰを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。

アクセル開度センサ２２は、車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量（以下「アクセル開度」という）ＡＰを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。シフト位置センサ２３は、図示しない自動変速機のシフト位置（Ｌ，２，Ｄ，Ｎ，Ｒ，Ｐ）を表すシフト位置信号を、ＥＣＵ２に出力する。

電流電圧センサ２４は、バッテリに入出力される電流・電圧値を表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。ＥＣＵ２は、この電流電圧センサの検出信号に基づき、バッテリにおける電力の蓄積量すなわち充電残量ＳＯＣなどを算出する。なお、本実施形態では、電流電圧センサ２４が電力パラメータ検出手段に相当する。

車内温センサ２５は、車室Ｒ内の温度（以下「車内温」という）ＴＲを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。なお、本実施形態では、車内温センサ２５が空調吸込温度検出手段および動作環境パラメータ検出手段に相当し、車内温ＴＲが動作環境パラメータに相当する。

外気温センサ２６は、車両の外気の温度（以下「外気温」という）ＴＡＭを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。なお、本実施形態では、外気温センサ２６が空調吸込温度検出手段および動作環境パラメータ検出手段に相当し、外気温ＴＡＭが動作環境パラメータに相当する。

日射量センサ２７は、車両の窓ガラスへの日射量ＧＳＯＬを検出して、それを表す検出信号をＥＣＵ２に出力する。なお、本実施形態では、日射量センサ２７が空調吸込温度検出手段および動作環境パラメータ検出手段に相当し、日射量ＧＳＯＬが動作環境パラメータに相当する。

空調スイッチ３０は、エアコン１０の設定温度ＴＳＥＴなどの、使用者のエアコン操作状態を表す信号をＥＣＵ２に出力する。なお、本実施形態では、空調スイッチ３０が動作環境パラメータ検出手段に相当し、設定温度ＴＳＥＴが動作環境パラメータに相当する。

イグニッション・スイッチ（以下「ＩＧ・ＳＷ」という）３１は、イグニッションキー（図示せず）の操作により、ＯＦＦ位置、ＯＮ位置およびＳＴＡＲＴ位置のいずれかに切り換えられるとともに、それらの位置を表す信号をＥＣＵ２に出力する。ブレーキ・スイッチ（以下「ＢＲＫ・ＳＷ」という）３２は、図示しないブレーキペダル機構に設けられており、ブレーキペダルが所定量以上、踏み込まれたときにＯＮ信号をＥＣＵ２に出力し、それ以外はＯＦＦ信号を出力する。

ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびＩ／Ｏインターフェース（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されており、前述した各種のセンサ２０〜２７の検出信号および各種のスイッチ３０〜３２の信号などに応じて、エンジン３およびエアコン１０の運転状態を判別するとともに、エンジン３の運転制御処理やエアコン１０の運転制御処理などを実行する。

なお、本実施形態では、ＥＣＵ２が、下限吹出し温度設定手段、推定吹出し温度算出手段、制御手段、空調吸込温度検出手段、電力パラメータ検出手段、停止時吹出し温度算出手段、温度低下分算出手段、減算手段および動作環境パラメータ検出手段に相当する。

次に、図３を参照しながら、ＥＣＵ２によって実行されるアイドルストップ制御処理について説明する。このアイドルストップ制御処理は、以下に述べるように、エンジン３を停車中に一旦停止させた後、再始動させるものであり、所定の制御周期ΔＴ（例えば１０ｍｓｅｃ）で実行される。

同図に示すように、まず、ステップ１（図では「Ｓ１」と略す。以下同じ）で、停止判定処理を実行する。この停止判定処理は、エンジン３を停車中に停止する停止制御処理の実行条件が成立しているか否かを判定するものであり、具体的には、図４に示すように実行される。

すなわち、同図に示すように、ステップ１０〜１７において、以下の条件（ｃ１）〜（ｃ８）が成立しているか否かをそれぞれ判別する。
（ｃ１）ＩＧ・ＳＷ３１がＯＮ位置にあること
（ｃ２）エンジン回転数ＮＥが所定値ＮＥＩＳＴＰ以上であること
（ｃ３）車速ＶＰが所定値ＶＰＲＥＦ以下であること
（ｃ４）アクセル開度ＡＰが所定値ＡＰＲＥＦ以下であること
（ｃ５）シフト位置（図では「ＳＰ」と表記）がＰ，Ｒ，Ｎ以外であること
（ｃ６）ＢＲＫ・ＳＷ３２がＯＮ信号を出力していること
（ｃ７）バッテリ残量ＳＯＣが所定値ＳＯＣＩＳＴＰ以上であること
（ｃ８）外気温度ＴＡＭが所定温度ＴＡＭＲＥＦ以上であること

ステップ１０〜１７の判別結果がいずれもＹＥＳで、これらの条件（ｃ１）〜（ｃ８）がすべて成立しているときには、停止制御処理の実行条件が成立していると判定して、ステップ１８に進み、それを表すために、停止制御フラグＦ＿ＩＤＬＳＴＰを「１」に設定した後、本処理を終了する。

一方、ステップ１０〜１７の判別結果のいずれかがＮＯで、条件条件（ｃ１）〜（ｃ８）のいずれかが成立していないときには、停止制御処理の実行条件が成立していないと判定して、ステップ１９に進み、それを表すために、停止制御フラグＦ＿ＩＤＬＳＴＰを「０」に設定した後、本処理を終了する。

図３に戻り、ステップ１で、以上のように停止判定処理を実行した後、ステップ２に進み、再始動判定処理を実行する。この再始動判定処理は、停止状態にあるエンジン３を再始動する再始動制御処理の実行条件が成立しているか否かを判定するものであり、具体的には、図５に示すように実行される。

同図に示すように、まず、ステップ３０で、エアコン運転中であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、エアコン停止中のときには、ステップ３１に進み、エアコン停止用の再始動判定処理を実行した後、本処理を終了する。このエアコン停止中の再始動判定処理の詳細な説明は省略するが、この判定処理では、エアコン１０の停止中において、再始動制御処理の実行条件が成立しているときには、再始動制御フラグＦ＿ＲＥＳＴＡＲＴが「１」に設定され、それ以外のときには「０」に設定される。

一方、ステップ３０の判別結果がＹＥＳで、エアコン運転中のときには、ステップ３２に進み、エアコン１０の暖房運転中であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳで、エアコン１０の暖房運転中のときには、ステップ３３に進み、暖房運転中の再始動判定処理を実行する。この判定処理は、具体的には図６に示すように実行される。

同図に示すように、まず、ステップ４０で、停止制御フラグＦ＿ＩＤＬＳＴＰが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、エンジン３を再始動する必要がなく、再始動制御処理の実行条件が不成立であると判定して、ステップ５２に進み、それを表すために、再始動制御フラグＦ＿ＲＥＳＴＡＲＴを「０」に設定する。その後、本処理を終了する。

一方、ステップ４０の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ４１に進み、停止制御フラグの前回値Ｆ＿ＩＤＬＳＴＰｚが「０」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのとき、すなわち前回の制御タイミングにおいて停止制御処理の実行条件が成立していたときには、後述するステップ４８に進む。

一方、ステップ４１の判別結果がＹＥＳのとき、すなわち今回の制御タイミングで停止制御処理の実行条件が成立したときには、ステップ４２に進み、目標吹出し温度ＴＡＯに応じて、図７に示すマップを検索することにより、下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌを算出する。この目標吹出し温度ＴＡＯは、後述するエアコン制御処理において算出される。

同図７において、ＴＡＯ１，ＴＡＯ２は、目標吹出し温度ＴＡＯの所定値であり、ＴＡＯ１＜ＴＡＯ２が成立するように予め設定される。また、ＴＡＯ＿Ｌ１，ＴＡＯ＿Ｌ２は、下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌの所定値であり、ＴＡＯ＿Ｌ１＜ＴＡＯ＿Ｌ２が成立するように予め設定される。このマップでは、下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌは、ＴＡＯ＜ＴＡＯ１の領域では一定値ＴＡＯ＿Ｌ１に、ＴＡＯ２＜ＴＡＯの領域では一定値ＴＡＯ＿Ｌ２にそれぞれ設定されている。さらに、下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌは、ＴＡＯ１≦ＴＡＯ≦ＴＡＯ２の領域では、目標吹出し温度ＴＡＯが高いほど、より高い値に設定されている。これは、ＴＡＯ１≦ＴＡＯ≦ＴＡＯ２の領域では、実際の吹出し温度が目標吹出し温度ＴＡＯに比例することによる。また、このマップでは、下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌは、空調装置１０の暖房運転中のときに車室内の乗員が不快感を感じないような最低の温度に設定されている。

ステップ４２に続くステップ４３で、停止時吹出し温度ＴＡＯ＿ＳＴＰを目標吹出し温度ＴＡＯに設定する。次いで、ステップ４４に進み、内気循環中であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、ステップ４５に進み、空調吸込温度ＴＩＮを車内温ＴＲに設定する。一方、ステップ４４の判別結果がＮＯで、外気導入中のときには、ステップ４６に進み、空調吸込温度ＴＩＮを外気温ＴＡＭに設定する。

ステップ４５または４６に続くステップ４７で、空調吸込温度ＴＩＮおよびファン電圧ＶＦに応じて、図８に示すマップを検索することにより、温度低下量αを算出する。この温度低下量αは、単位時間当たりの車内温ＴＲの低下量を表す値である。また、ファン電圧ＶＦは、バッテリから電動ファン１８に供給される電圧値であり、前述した電流電圧センサ２４によって検出される。

さらに、図８において、ＶＦ１〜ＶＦｉ（ｉは整数）は、ファン電圧ＶＦの所定値であり、ｉの値が大きいほど、より大きい値に設定されている。また、ＴＩＮ１〜ＴＩＮｊ（ｊは整数）は、空調吸込温度ＴＩＮの所定値であり、ｊの値が大きいほど、より大きい値に設定されている。このマップでは、温度低下量αは、ファン電圧ＶＦが高いほど、または空調吸込温度ＴＩＮが低いほど、より大きい値に設定されている。これは、ファン電圧ＶＦが高いほど、または空調吸込温度ＴＩＮが低いほど、実際の吹出し温度がより低下しやすいことによる。

ステップ４１または４７に続くステップ４８で、下式（１）により、推定吹出し温度ＴＡＯ＿ＥＳＴを算出する。
ＴＡＯ＿ＥＳＴ＝ＴＡＯ＿ＳＴＰ−α・ＴＯＦＦ …… （１）
この式（１）のＴＯＦＦは、停止制御処理の実行条件が成立し、エンジン３が停止された以降の経過時間を表しており、そのため、経過時間と温度低下量の積α・ＴＯＦＦは、エンジン停止タイミングから現在までの吹出し温度の温度低下分に相当する。

次に、ステップ４９に進み、推定吹出し温度ＴＡＯ＿ＥＳＴが下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌ以下であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯで、ＴＡＯ＿ＥＳＴ＞ＴＡＯ＿Ｌのときには、再始動制御処理の実行条件が成立していないと判定して、前述したステップ５２に進み、再始動制御フラグＦ＿ＲＥＳＴＡＲＴを「０」に設定した後、本処理を終了する。

一方、ステップ４９の判別結果がＹＥＳで、ＴＡＯ＿ＥＳＴ≦ＴＡＯ＿Ｌのときには、再始動制御処理の実行条件が成立したと判定して、ステップ５０に進み、それを表すために、再始動制御フラグＦ＿ＲＥＳＴＡＲＴを「１」に設定する。次いで、ステップ５１に進み、停止制御フラグＦ＿ＩＤＬＳＴＰを「０」に設定した後、本処理を終了する。

図５に戻り、ステップ３３で、以上のように暖房運転中の再始動判定処理を実行した後、図５の再始動判定処理を終了する。

一方、前述したステップ３２の判別結果がＮＯのとき、すなわちエアコン１０の冷房運転中または除湿運転中のときには、ステップ３４に進み、冷房／除湿運転中の再始動判定処理を実行する。冷房／除湿運転中の再始動判定処理の詳細な説明は省略するが、この判定処理では、エアコン１０の冷房運転中または除湿運転中において、再始動制御処理の実行条件が成立しているときには、再始動制御フラグＦ＿ＲＥＳＴＡＲＴが「１」に設定され、それ以外のときには「０」に設定される。以上のようにステップ３４を実行した後、図５の再始動判定処理を終了する。

図３に戻り、ステップ２で、以上のように再始動判定処理を実行した後、ステップ３に進み、停止制御フラグＦ＿ＩＤＬＳＴＰが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＹＥＳのときには、ステップ４に進み、エンジン３の停止制御処理を実行する。具体的には、燃料噴射弁４による燃料噴射を停止し、かつ点火プラグ５による点火動作を停止することによって、エンジン３を停止する。以上のように、ステップ３を実行した後、本処理を終了する。

一方、ステップ３の判別結果がＮＯで、Ｆ＿ＩＤＬＳＴＰ＝０のときには、ステップ５に進み、再始動制御フラグＦ＿ＲＥＳＴＡＲＴが「１」であるか否かを判別する。この判別結果がＮＯのときには、そのまま本処理を終了する。

一方、ステップ５の判別結果がＹＥＳのときには、ステップ６に進み、エンジン３の再始動制御処理を実行する。具体的には、スタータ６によってクランクシャフト３ａを回転駆動し、燃料噴射弁４による燃料噴射を実行するとともに、点火プラグ５による点火動作を実行することによって、エンジン３を再始動する。以上のように、ステップ６を実行した後、本処理を終了する。

次に、図９を参照しながら、ＥＣＵ２によって実行されるエアコン制御処理について説明する。このエアコン制御処理は、以下に述べるように、エアコン１０の運転・停止を制御するものであり、前述した所定の制御周期ΔＴで実行される。

同図に示すように、まず、ステップ７０で、目標吹出し温度ＴＡＯを算出する。この目標吹出し温度ＴＡＯは、車内温ＴＲ、外気温ＴＡＭ、日射量ＧＳＯＬおよび空調スイッチ３０における設定温度ＴＳＥＴに応じて、図示しないマップを検索することにより算出される。

次いで、ステップ７１に進み、目標吹出し温度ＴＡＯおよび空調スイッチ３０の操作状態などに応じて、エアコン１０の運転／停止を制御した後、本処理を終了する。

以上のように、本実施形態の制御装置１によれば、Ｆ＿ＩＤＬＳＴＰ＝１が成立したときの目標吹出し温度ＴＡＯに応じて、下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌが算出され、推定吹出し温度ＴＡＯ＿ＥＳＴが、停止時吹出し温度ＴＡＯ＿ＳＴＰから温度低下分α・ＴＯＦＦを減算することによって算出されるとともに、この推定吹出し温度ＴＡＯ＿ＥＳＴが下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌ以下になったときに、エンジン３が再始動される。本実施形態のエンジン３の場合、ウォータポンプ７２がエンジン３の動力によって駆動される構成であるので、アイドルストップ制御により、エンジン３が停車中に一時的に停止されると、ウォータポンプ７２も停止する。その結果、冷却水が冷却回路内を循環しなくなり、エンジン３のシリンダブロックの熱が空調装置１０内のヒータコア７１に供給されなくなってしまうことで、吹出し温度が低下することになる。

これに対して、この制御装置１によれば、推定吹出し温度ＴＡＯ＿ＥＳＴが下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌ以下になったときに、エンジン３が再始動されるとともに、この下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌが、空調装置１０の暖房運転中のときに車室内の乗員が不快感を感じないような最低の温度に設定されているので、エンジン３の停止に伴って、暖房運転中の吹出し温度が低下した場合でも、室内温度が不快な温度まで低下してしまうのを回避しながら、エンジン停止時間を可能な限り長く確保できるようなタイミングで、エンジン３を再始動することができる。それにより、商品性および燃費性能をバランスよく確保することができる。

また、推定吹出し温度ＴＡＯ＿ＥＳＴが、停止時吹出し温度ＴＡＯ＿ＳＴＰから温度低下分α・ＴＯＦＦを減算することによって算出される。この温度低下分α・ＴＯＦＦは、温度低下量αと経過時間ＴＯＦＦとの積であり、この温度低下量αは、Ｆ＿ＩＤＬＳＴＰ＝１が成立したとき、すなわち停止制御処理の実行条件が成立したときに検出されたファン電圧ＶＦおよび空調吸込温度ＴＩＮに応じて算出される。この場合、ファン電圧ＶＦおよび空調吸込温度ＴＩＮはいずれも、エンジン３が一時的に停止されたタイミング以降における空調装置１０から吹き出される空気の温度低下に対して極めて高い相関性を有しているので、そのような２つの値を用いることによって、エンジン３が一時的に停止されたタイミングからの温度低下分を高い算出精度で算出することができ、推定吹出し温度ＴＡＯ＿ＥＳＴの算出精度を向上させることができる。その結果、エンジン３の停止状態からの再始動タイミングをさらに適切に決定することができ、商品性および燃費性能をさらにバランスよく確保することができる。

また、下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌが、Ｆ＿ＩＤＬＳＴＰ＝１が成立したときの目標吹出し温度ＴＡＯに応じて算出され、目標吹出し温度ＴＡＯが、車内温ＴＲ、外気温ＴＡＭ、日射量ＧＳＯＬおよび設定温度ＴＳＥＴに応じて設定される関係上、下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌは、停止制御処理の実行条件が成立したタイミングでの、車内温ＴＲ、外気温ＴＡＭ、日射量ＧＳＯＬおよび設定温度ＴＳＥＴという、空調装置１０の動作環境を表す値に応じて算出されることになる。それにより、エンジン３を停止するタイミングにおける空調装置１０の動作環境を反映させながら、下限吹出し温度ＴＡＯ＿Ｌを適切に設定することができる。その結果、エンジン３の停止状態からの再始動タイミングをより一層、適切に決定することができ、商品性および燃費性能をより一層、バランスよく確保することができる。

なお、実施形態は、熱供給装置として、ウォータポンプ７２を用いた例であるが、本発明の熱供給装置はこれに限らず、車両の空調装置に熱を供給するものであればよい。

また、実施形態は、電力パラメータとして、ファン電圧ＶＦを用いた例であるが、本発明の電力パラメータはこれに限らず、電動ファンに供給される電力を表すものであればよい。例えば、電力パラメータとして、電動ファンへの供給電流を用いてもよい。

さらに、実施形態は、電力パラメータ検出手段として、電流電圧センサ２４を用いた例であるが、本発明の電力パラメータ検出手段はこれに限らず、電動ファンに供給される電力を表す電力パラメータを検出するものであればよい。例えば、電力パラメータ検出手段として、電動ファンに供給される電流値を検出するセンサを用いてもよい。

一方、実施形態は、動作環境パラメータとして、車内温ＴＲ、外気温ＴＡＭ、日射量ＧＳＯＬおよび設定温度ＴＳＥＴを用いた例であるが、本発明の動作環境パラメータはこれに限らず、空調装置の動作環境を表すものであればよい。

１ 制御装置
２ ＥＣＵ（下限吹出し温度設定手段、推定吹出し温度算出手段、制御手段、空調吸 込温度検出手段、電力パラメータ検出手段、停止時吹出し温度算出手段、温度低 下分算出手段、減算手段、動作環境パラメータ検出手段）
３ 内燃機関
１０ 空調装置
１８ 電動ファン
２４ 電流電圧センサ（電力パラメータ検出手段）
２５ 車内温センサ（空調吸込温度検出手段、動作環境パラメータ検出手段）
２６ 外気温センサ（空調吸込温度検出手段、動作環境パラメータ検出手段）
２７ 日射量センサ（動作環境パラメータ検出手段）
３０ 空調スイッチ（動作環境パラメータ検出手段）
７２ ウォータポンプ（熱供給装置）
ＴＡＯ＿Ｌ 下限吹出し温度
ＴＡＯ＿ＥＳＴ 推定吹出し温度
ＴＩＮ 空調吸込温度
ＴＡＯ＿ＳＴＰ 停止時吹出し温度
ＴＲ 車内温（動作環境パラメータ）
ＴＡＭ 外気温（動作環境パラメータ）
ＧＳＯＬ 日射量（動作環境パラメータ）
ＴＳＥＴ 設定温度（動作環境パラメータ）

Claims (3)

1. 車両に動力源として搭載されるとともに、当該車両の空調装置に熱を供給する熱供給装置に動力源として連結された内燃機関において、当該内燃機関を停車中に一時的に停止させるとともに、当該一時的な停止状態から再始動させるアイドルストップ制御を実行する内燃機関の制御装置であって、
   前記空調装置から前記車両の車室内に吹き出される空気の温度である吹出し温度の下限値として、下限吹出し温度を設定する下限吹出し温度設定手段と、
   前記吹出し温度の推定値として、推定吹出し温度を算出する推定吹出し温度算出手段と、
   前記内燃機関が前記一時的な停止状態にあるときに算出された前記推定吹出し温度が前記下限吹出し温度以下になったときに、前記内燃機関を再始動するように制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記空調装置は電動ファンを有し、
   前記空調装置に吸い込まれる空気の温度として空調吸込温度を検出する空調吸込温度検出手段と、
   前記電動ファンに供給される電力を表す電力パラメータを検出する電力パラメータ検出手段と、
   をさらに備え、
   前記推定吹出し温度算出手段は、
   前記内燃機関が一時的に停止されたタイミングにおける前記吹出し温度として、停止時吹出し温度を算出する停止時吹出し温度算出手段と、
   前記内燃機関が前記一時的な停止状態にあるときに検出された前記空調吸込温度、および前記内燃機関が前記一時的な停止状態にあるときに検出された前記電力パラメータを用いて、前記空調装置から吹き出される空気の、前記内燃機関が一時的に停止されたタイミングからの温度低下分を算出する温度低下分算出手段と、
   前記算出された停止時吹出し温度から前記算出された温度低下分を減算することにより、前記推定吹出し温度を算出する減算手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記空調装置の動作環境を表す動作環境パラメータを検出する動作環境パラメータ検出手段をさらに備え、
   前記下限吹出し温度設定手段は、前記内燃機関が一時的に停止されたタイミングで検出された前記動作環境パラメータに応じて、前記下限吹出し温度を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。

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