特許 7081652 車両の空調制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-05-30

(45)【発行日】2022-06-07

(54)【発明の名称】車両の空調制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60H 1/00 20060101AFI20220531BHJP

【ＦＩ】

B60H1/00 101U

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020203186

(22)【出願日】2020-12-08

(62)【分割の表示】P 2016236584の分割

【原出願日】2016-12-06

(65)【公開番号】P2021037957

(43)【公開日】2021-03-11

【審査請求日】2020-12-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000002082

【氏名又は名称】スズキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001520

【氏名又は名称】特許業務法人日誠国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】原田 祥太

【審査官】奈須 リサ

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－０８４５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８８１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８０２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０１９３９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０６８７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０１５７８０２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｈ １／００－３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の自動停止条件が成立した場合にエンジンを停止させ、所定の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の空調制御装置であって、
前記車両の車室内へ空気を送風する送風機と、
メインバッテリと、サブバッテリと、前記エンジンを始動させる始動装置と、前記送風機及び前記始動装置に電力を供給する電源として前記メインバッテリ及び前記サブバッテリの少なくともいずれか一方を選択して接続するスイッチ回路と、
前記送風機の送風量を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、目標風量で前記送風機を駆動し、前記再始動条件が成立したときは、前記サブバッテリと前記始動装置とを接続し、前記メインバッテリと前記送風機とを接続して、前記送風量を前記目標風量以下に制限する車両の空調制御装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記エンジンの再始動中は前記送風量の制限を維持する請求項１に記載の車両の空調制御装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記エンジンの再始動が完了した場合に、前記目標風量で前記送風機を駆動する請求項１または請求項２に記載の車両の空調制御装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記エンジンの再始動が完了したときに、前記送風量を前記目標風量まで漸増させる請求項３に記載の車両の空調制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の空調制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両には、燃費の向上、排出ガスの削減などを図るため、交差点などでの停止時に、自動停止条件が成立したとき内燃機関を停止させ、その後、再始動条件が成立したとき内燃機関を再始動させるアイドルストップ機能を搭載することが行われている。

【0003】

このような車両の空調装置は、車室内を乗員が設定した設定温度にするために、吹き出し口から車室内に空気を送風する送風機を備えている。

【0004】

特許文献１には、エンジンが停止すると、送風機の送風量を所定時間だけ送風機の最小風量から所定量増加させた中間風量まで増加させた状態で維持させ、次にエンジンが始動されると、目標吹出温度に基づいて送風量を変化させることが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００５－１４６３６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、上記特許文献１では、エンジンを再始動させたときに送風量を目標吹出温度に基づいて変化させているため、送風機の駆動音が大きくなることや、送風量が増加することで乗員に違和感を与える。

【0007】

また、複数のバッテリを備え、複数のバッテリのうちエンジンを始動させる電動機に電力を供給する一方のバッテリによって送風機を駆動制御する制御部が駆動され、他方のバッテリによって送風機が駆動される空調制御装置では、エンジンの再始動時に一方のバッテリの電圧が低下する。一方のバッテリの電圧が低下すると、制御部に供給される電力の電圧は低下するのに対して、送風機に電力を供給する他方のバッテリには電圧変動が生じない。このような状態で、制御部が、供給される電力の電圧からのフィードバック制御により、設定温度に基づいた目標印加電圧にさせようと、送風機の印加電圧を上昇させると、送風機の送風量が一時的に増加する吹き上がりが発生し、乗員に違和感を与える。

【0008】

そこで、本発明は、エンジン再始動時の送風機の駆動音の増大や送風量の増加による乗員の違和感を低減させることができる車両の空調制御装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため本発明は、所定の自動停止条件が成立した場合にエンジンを停止させ、所定の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の空調制御装置であって、前記車両の車室内へ空気を送風する送風機と、メインバッテリと、サブバッテリと、前記エンジンを始動させる始動装置と、前記送風機及び前記始動装置に電力を供給する電源として前記メインバッテリ及び前記サブバッテリの少なくともいずれか一方を選択して接続するスイッチ回路と、前記送風機の送風量を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、目標風量で前記送風機を駆動し、前記再始動条件が成立したときは、前記サブバッテリと前記始動装置とを接続し、前記メインバッテリと前記送風機とを接続して、前記送風量を前記目標風量以下に制限するものである。

【発明の効果】

【0010】

このような本発明によれば、エンジン再始動時の送風機の駆動音の増大や送風量の増加による乗員の違和感を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の一実施例に係る車両の空調制御装置のブロック図である。

【図2】図２は、本発明の一実施例に係る車両の空調制御装置の送風機制御処理の手順を示すフローチャートである。

【図3】図３は、本発明の一実施例に係る車両の空調制御装置の送風機制御処理によるブロアファンモータへの印加電圧の変化を示すタイムチャートである。

【図4】図４は、従来の送風機制御処理によるブロアファンモータへの印加電圧の変化を示すタイムチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の一実施の形態に係る車両の空調制御装置は、所定の自動停止条件が成立した場合にエンジンを停止させ、所定の再始動条件が成立した場合にエンジンを再始動させる車両の空調制御装置であって、車両の車室内へ空気を送風する送風機と、メインバッテリと、サブバッテリと、エンジンを始動させる始動装置と、送風機の送風量を制御する制御部と、を備え、制御部は、目標風量で送風機を駆動し、再始動条件が成立したときは、サブバッテリと始動装置とを接続し、メインバッテリと送風機とを接続して、送風量を目標風量以下に制限するよう構成されている。

【0013】

これにより、エンジン再始動時の送風機の駆動音の増大や送風量の増加による乗員の違和感を低減させることができる。

【実施例】

【0014】

以下、図面を参照して、本発明の実施例に係る車両の空調制御装置について詳細に説明する。

【0015】

図１において、本発明の一実施例に係る車両の空調制御装置を搭載した車両１は、エンジン２と、電源システム３と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit）４とを含んで構成されている。また、本実施形態に係る車両１は、後述するようにアイドルストップ機能を備えた車両である。

【0016】

エンジン２は、不図示のピストン、シリンダ、コネクティングロッド等を備え、ピストンがシリンダ内を２往復する間に吸気行程、圧縮行程、膨張行程及び排気行程からなる一連の４行程を行なう４サイクルのエンジンによって構成されている。

【0017】

シリンダに収納されたピストンは、コネクティングロッドを介してクランクシャフトに連結されている。コネクティングロッドは、ピストンの往復動をクランクシャフトの回転運動に変換するようになっている。

【0018】

エンジン２には、トランスミッション２３が接続されている。トランスミッション２３は、エンジン２のクランクシャフトの回転を所定の変速比で変速してディファレンシャルギア２４に出力するようになっている。

【0019】

ディファレンシャルギア２４は、トランスミッション２３の出力をドライブシャフト２５に伝達し、左右の車輪２６を回転させるようになっている。なお、図１では、１つの車輪２６のみ図示しており、残りの３つの車輪については図示を省略している。

【0020】

電源システム３は、第１バッテリとしてのメインバッテリ３１と、第２バッテリとしてのサブバッテリ３２と、モータジェネレータ３３と、スイッチ（ＳＷ）回路３４とを含んで構成されている。

【0021】

メインバッテリ３１は、例えば鉛蓄電池で構成されている。このメインバッテリ３１は、スイッチ回路３４を介して電気負荷３５及びモータジェネレータ３３と電気的に接続されている。メインバッテリ３１には、図示していないが、電流センサ、電圧センサ及びバッテリ温度センサが接続されている。これらセンサは、ＥＣＵ４に接続されている。ＥＣＵ４は、これらセンサの出力によりメインバッテリ３１の充電状態を検知できるようになっている。

【0022】

サブバッテリ３２は、例えばリチウムイオン蓄電池で構成されている。このサブバッテリ３２は、スイッチ回路３４を介して電気負荷３５及びモータジェネレータ３３、ブロアファンモータ３８と電気的に接続されている。サブバッテリ３２には、図示していないが、電流センサ、電圧センサ及びバッテリ温度センサが接続されている。これらセンサは、ＥＣＵ４に接続されている。ＥＣＵ４は、これらセンサの出力によりサブバッテリ３２の充電状態を検知できるようになっている。

【0023】

スイッチ回路３４は、電気負荷３５及びモータジェネレータ３３、ブロアファンモータ３８に電力を供給する電源として、メインバッテリ３１及びサブバッテリ３２の少なくともいずれか一方を選択して接続するようになっている。スイッチ回路３４は、ＥＣＵ４の制御により電気負荷３５及びモータジェネレータ３３、ブロアファンモータ３８とメインバッテリ３１及びサブバッテリ３２との接続を行なうようになっている。

【0024】

モータジェネレータ３３は、エンジン２を始動するスタータとしての機能に加え、エンジン２の駆動により発電するオルタネータとしての機能を有するモータである。モータジェネレータ３３は、少なくともメインバッテリ３１及びサブバッテリ３２のいずれか一方から供給される電力によって駆動される。モータジェネレータ３３は、ＥＣＵ４の出力するトルク指令信号に従って出力トルクを制御するようになっている。

【0025】

モータジェネレータ３３は、モータジェネレータ３３の回転子軸に連結された電動発電機プーリ３６を備えている。電動発電機プーリ３６は、エンジン２のクランクシャフトに連結されたクランク軸プーリ２７とベルト２８を介して動力伝達可能に接続されている。

【0026】

車両１には、不図示の空調装置が搭載されている。空調装置は、送風機３７と、ブロアファンモータ３８とを備えている。

【0027】

送風機３７は、車室内に吹き出させる空気を送風するようになっている。送風機３７には、送風機３７を回転させるブロアファンモータ３８が設けられている。送風機３７は、ブロアファンモータ３８によって回転させられることにより、導入口から導入された空気を排出口に向けて送風するようになっている。ブロアファンモータ３８は、ＥＣＵ４による制御に応じて、その回転力が変化し、送風機３７の送風量を変化させるようになっている。

【0028】

ＥＣＵ４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、フラッシュメモリと、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。

【0029】

ＥＣＵ４のＲＯＭには、各種制御定数や各種マップ等とともに、当該コンピュータユニットをＥＣＵ４として機能させるためのプログラムが記憶されている。すなわち、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより、当該コンピュータユニットは、ＥＣＵ４として機能する。

【0030】

ＥＣＵ４の入力ポートには、エンジン回転数センサ５１、車速センサ５２、アクセル開度センサ５３、ブレーキスイッチ５４等の各種センサ類が接続されている。

【0031】

エンジン回転数センサ５１は、エンジン２の機関回転数を検出する。車速センサ５２は、車輪２６の回転速度などから車両１の速度を検出する。

【0032】

アクセル開度センサ５３は、例えば加速要求時等に運転者によって操作される図示しないアクセルペダルの開度であるアクセル開度を検出する。

【0033】

ブレーキスイッチ５４は、図示しないブレーキペダルが踏まれているか否かを検知する。ブレーキスイッチ５４は、ブレーキペダルが踏まれているとオン信号を出力し、ブレーキペダルが踏まれていないとオフ信号を出力する。

【0034】

一方、ＥＣＵ４の出力ポートには、エンジン２、モータジェネレータ３３、スイッチ回路３４、ブロアファンモータ３８等の各種制御対象類が接続されている。

【0035】

ＥＣＵ４は、車両１の乗員の操作により空調装置に設定された設定温度や送風機３７の送風量を設定するファンスイッチで設定された送風量に基づいて、送風機３７の目標風量を算出する。ＥＣＵ４は、その目標風量を送風機３７が送風するように、ブロアファンモータ３８に印加する電圧を制御する。ＥＣＵ４は、バッテリの電圧変動によりブロアファンモータ３８への印加電圧が変動することを防止するため、メインバッテリ３１のバッテリ電圧を監視してフィードバック制御によりブロアファンモータ３８への印加電圧を制御する。

【0036】

ＥＣＵ４は、所定の自動停止条件が成立するとエンジン２を自動停止させ、所定の再始動条件が成立するとエンジン２を再始動させるアイドルストップ制御を実行可能である。所定の自動停止条件としては、例えば車速が所定車速以下であること、アクセル操作量が「０」であること、またはブレーキが踏まれていること等が含まれる。また、所定の再始動条件としては、例えばアクセル操作がなされたこと、ブレーキが踏まれなくなったこと等が含まれる。

【0037】

また、ＥＣＵ４は、前述の所定の再始動条件が成立した場合、エンジン２を再始動させる。ＥＣＵ４は、メインバッテリ３１からモータジェネレータ３３に電力を供給させてエンジン回転数を上昇させ、エンジン回転数を所定の目標回転数に到達させて、エンジン２を再始動させる。ここで、所定の目標回転数は、例えばエンジン２のアイドル回転数である。ＥＣＵ４は、エンジン回転数が所定の目標回転数に到達したときに、エンジン２の再始動が完了したと判定する。

【0038】

ＥＣＵ４は、前述の所定の再始動条件が成立したとき、送風機３７の送風量を目標風量以下に制限する。ＥＣＵ４は、ブロアファンモータ３８への印加電圧を所定の電圧に制限することで、送風機３７の送風量を目標風量以下に制限する。ＥＣＵ４は、エンジン２の再始動中（再始動の開始から完了までの間）には、送風機３７の送風量を目標風量以下に制限するとよい。

【0039】

ＥＣＵ４は、エンジン２の再始動が完了した場合は、送風機３７の送風量を目標風量に戻す。ＥＣＵ４は、ブロアファンモータ３８への印加電圧を送風機３７が目標風量を送風する電圧に戻す。

【0040】

なお、ＥＣＵ４は、エンジン２の再始動が完了した場合に送風機３７の送風量を目標風量に戻すとき、送風機３７の送風量を漸増させるとよい。ＥＣＵ４は、ブロアファンモータ３８への印加電圧を漸増させることで、送風機３７の送風量を漸増させる。

【0041】

以上のように構成された本実施例に係る車両の空調制御装置による送風機制御処理について、図２を参照して説明する。なお、以下に説明する送風機制御処理は、ＥＣＵ４が処理を開始すると開始され、予め設定された時間間隔で実行される。

【0042】

ステップＳ１において、ＥＣＵ４は、車両１の乗員の操作によりエアコンのスイッチがオンになっているか否かを判定する。エアコンのスイッチがオンになっていないと判定した場合、ＥＣＵ４は、処理を終了する。

【0043】

エアコンのスイッチがオンになっていると判定した場合、ステップＳ２において、ＥＣＵ４は、車両１の乗員の操作によりエアコンに設定された温度や送風量に基づいて算出した送風量になるようにブロアファンモータ３８に電圧を印加して送風機３７を駆動させる。

【0044】

ステップＳ３において、ＥＣＵ４は、上述の自動停止条件が成立しているか否かを判定する。自動停止条件が成立していないと判定した場合、ＥＣＵ４は、処理を終了する。

【0045】

自動停止条件が成立していると判定した場合、ステップＳ４において、ＥＣＵ４は、エンジン２を停止させる。

【0046】

ステップＳ５において、ＥＣＵ４は、上述の再始動条件が成立したか否かを判定する。再始動条件が成立していないと判定した場合、ＥＣＵ４は、処理を終了する。

【0047】

再始動条件が成立したと判定した場合、ステップＳ６において、ＥＣＵ４は、モータジェネレータ３３に電力を供給させてエンジン２の再始動を開始させる。このとき、モータジェネレータ３３には、メインバッテリ３１から電力が供給され、メインバッテリ３１の電圧が低下する。

【0048】

ステップＳ７において、ＥＣＵ４は、ブロアファンモータ３８への印加電圧を所定の電圧に制限することで、送風機３７の送風量を目標風量以下に制限する。これは、メインバッテリ３１の電圧が低下したことにより、フィードバック制御のためブロアファンモータ３８への印加電圧が上昇してしまうのを抑制するためである。

【0049】

ステップＳ８において、ＥＣＵ４は、エンジン回転数が所定の目標回転数に到達してエンジン２の再始動が完了したか否かを判定する。エンジン２の再始動が完了していないと判定した場合、ＥＣＵ４は、ステップＳ５に処理を戻す。

【0050】

エンジン２の再始動が完了したと判定した場合、ステップＳ９において、ＥＣＵ４は、車両１の乗員の操作によりエアコンに設定された温度や送風量に基づいて算出した送風量に復帰するようにブロアファンモータ３８への印加電圧を復帰させる。このとき、エンジン２の再始動は完了しているため、メインバッテリ３１の電圧は通常の電圧に戻っている。

【0051】

このような送風機制御処理による動作について図３及び図４を参照して説明する。図４は、従来の送風機制御処理によるブロアファンモータ３８への印加電圧の変化を示すタイムチャートである。

【0052】

図４に示すように、タイミングｔ３において、エンジン２の再始動が開始されると、メインバッテリ３１の電圧が低下する。ＥＣＵ４は、メインバッテリ３１の電圧を監視してフィードバック制御を行っているため、メインバッテリ３１の電圧が低下するとブロアファンモータ３８への印加電圧を上昇させる。このとき、ブロアファンモータ３８は、サブバッテリ３２から電力を供給されており、サブバッテリ３２の電圧には変化がないため、ブロアファンモータ３８への印加電圧は目標の電圧より上昇する。これにより、送風機３７の送風量が一時的に増加する吹け上がりが発生し、車両１の乗員へ違和感を与える。

【0053】

本実施例においては、図３に示すように、タイミングｔ１において、エンジン２の再始動が開始されると、ＥＣＵ４は、ブロアファンモータ３８への印加電圧を所定の電圧に制限する。このため、ブロアファンモータ３８への印加電圧を抑えて、送風機３７の吹け上がりを抑えることができる。

【0054】

このように、上述の実施例では、エンジン２の再始動条件が成立したときには、ブロアファンモータ３８への印加電圧を所定の電圧に制限することで、送風機３７の送風量を目標風量以下に制限するＥＣＵ４を備える。

【0055】

これにより、エンジン再始動時の送風機３７の駆動音の増大や送風量の増加による乗員の違和感を低減させることができる。

【0056】

また、ＥＣＵ４は、エンジン２の再始動中は、送風機３７の送風量の制限を維持する。これにより、エンジン２の再始動が完了するまでの送風機３７の送風量の変動による車両１の乗員の違和感を低減させることができる。

【0057】

また、ＥＣＵ４は、エンジン２の再始動が完了した場合に、ブロアファンモータ３８への印加電圧を送風機３７が目標風量を送風する電圧に戻して、送風機３７の送風量を目標風量に戻す。これにより、エンジン２の再始動後に車室内の快適性を維持することができる。

【0058】

また、ＥＣＵ４は、エンジン２の再始動が完了した場合に送風機３７の送風量を目標風量に戻すとき、ブロアファンモータ３８への印加電圧を漸増させることで、送風機３７の送風量を漸増させる。

【0059】

これにより、エンジン２の再始動が完了したときの送風機３７の送風量の変動による車両１の乗員の違和感を低減させることができる。

【0060】

本発明の実施例を開示したが、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。

【符号の説明】

【0061】

１ 車両
２ エンジン
４ ＥＣＵ（制御部）
３１ メインバッテリ
３２ サブバッテリ
３３ モータジェネレータ
３７ 送風機
３８ ブロアファンモータ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】