(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒吐出容量が可変なコンプレッサーと、
前記コンプレッサーの駆動負荷を検出するコンプレッサー駆動負荷検出手段と、
コンプレッサー駆動負荷に応じてアイドリング時のエンジン吸入空気量を増量補正する吸入空気量補正手段と、
冷房要求負荷を演算する冷房要求負荷演算手段と、
冷房要求負荷に応じて前記コンプレッサーの冷媒吐出容量を制御するコンプレッサー制御手段とを備えた車両用空調装置において、
エンジンブレーキ状態を検出するエンブレ検出手段を備え、
前記コンプレッサー制御手段は、エンジンブレーキ状態が検出されたときに、冷房要求負荷が所定値以下の場合は前記コンプレッサーを最少容量とし、冷房要求負荷が所定値を超える場合は冷房要求負荷に応じて前記コンプレッサーの冷媒吐出容量を制御することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調装置において、
前記コンプレッサー駆動負荷検出手段は、前記コンプレッサーの冷媒吐出側の圧力を検出して前記コンプレッサーの駆動負荷とすることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置において、
前記冷房要求負荷演算手段は、エバポレーター吹き出し風温度、日射量、車室内空気温度および車室外空気温度に基づいて演算した目標エバポレーター吹き出し風温度を冷房要求負荷とすることを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用空調装置に関し、特に、可変容量コンプレッサーの制御方法を改善したものである。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
エンジンのアイドリング回転時にコンプレッサー駆動のために吸入空気量を増量する、いわゆる「アイドルアップ」を行う車両用空調装置において、エンジンブレーキ作動時にはアイドルアップを停止してコンプレッサーをエンジン負荷にし、エンジンブレーキを効きやすくした車両用空調装置が知られている（例えば、特開平０７−２６６８５４号公報参照）。
【０００３】
ところが、上述した装置では、エンジンブレーキの作動状態を検出してアイドルアップを停止しているので、エンジンブレーキによる減速が終了してアイドリング状態に戻るときにエンジンにコンプレッサー駆動ための負荷が急にかかることになり、回転速度の急激な落ち込みやエンストが発生する可能性がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、エンジンブレーキによる減速終了以前にエンジンの回転速度が設定速度以下になると、コンプレッサーなどの補機の駆動負荷に応じて吸入空気量を増量し、アイドルアップを再開するようにした車両用空調装置が提案されている（例えば、特開平１１−１４８４０２号公報参照）。
【０００５】
ところが、後者の装置では、低速で加減速を繰り返す市街地走行などを行うと、コンプレッサーなどの補機の駆動負荷に応じて吸入空気量を増量する頻度が高くなり、燃費が悪化するという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、エンジンブレーキ作動時の燃費を改善することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
一実施の形態の構成を示す図１に対応づけて本発明を説明すると、
（１）  請求項１の発明は、冷媒吐出容量が可変なコンプレッサー１と、コンプレッサー１の駆動負荷を検出するコンプレッサー駆動負荷検出手段３と、コンプレッサー駆動負荷に応じてアイドリング時のエンジン吸入空気量を増量補正する吸入空気量補正手段９と、冷房要求負荷を演算する冷房要求負荷演算手段４と、冷房要求負荷に応じてコンプレッサー１の冷媒吐出容量を制御するコンプレッサー制御手段４とを備えた車両用空調装置に適用される。
そして、エンジンブレーキ状態を検出するエンブレ検出手段９を備え、コンプレッサー制御手段４は、エンジンブレーキ状態が検出されたときに、冷房要求負荷が所定値以下の場合はコンプレッサー１を最少容量とし、冷房要求負荷が所定値を超える場合は冷房要求負荷に応じてコンプレッサー１の冷媒吐出容量を制御することにより、上記目的を達成する。
（２）  請求項２の発明は、コンプレッサー駆動負荷検出手段３によって、コンプレッサー１の冷媒吐出側の圧力を検出してコンプレッサーの駆動負荷とするようにしたものである。
（３）  請求項３の発明は、冷房要求負荷演算手段４によって、エバポレーター吹き出し風温度、日射量、車室内空気温度および車室外空気温度に基づいて演算した目標エバポレーター吹き出し風温度を冷房要求負荷とするようにしたものである。
【０００８】
上述した課題を解決するための手段の項では、説明を分かりやすくするために一実施の形態の図を用いたが、これにより本発明が一実施の形態に限定されるものではない。
【０００９】
【発明の効果】
本願発明によれば、エンジンブレーキ状態が検出されたときに、冷房要求負荷が所定値以下の場合はコンプレッサーを最少容量とし、冷房要求負荷が所定値を超える場合は冷房要求負荷に応じてコンプレッサーの冷媒吐出容量を制御するようにしたので、低速で加減速を繰り返す市街地走行時などでエンジンブレーキ作動時の燃料消費量を低減しながら、長い下り坂などでエンジンブレーキの作動状態が長く続くようなときにはエアコン性能の低下を防ぐことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は一実施の形態の構成を示す図である。コンプレッサー１はエンジン（不図示）により駆動される可変容量型コンプレッサーであり、ソレノイド式コントロールバルブ１ａをデューティー駆動して斜板１ｂの傾きを変え、これによりピストン１ｃのストロークを変えて冷媒の吐出容量を変える。車室外熱交換器としてのコンデンサー２は、ブロアファン（不図示）および走行風圧により導入される外気によりコンプレッサー１から吐出された高温高圧の冷媒を冷却する。このコンデンサー２には、コンプレッサー１の冷媒吐出側の冷媒圧力Ｐdを検出する圧力センサー３が設けられる。なお、コンデンサー２から吐出された冷媒は、周知のリキッドタンク、膨張弁、および車室内熱交換機としてのエバポレーターを通り、ふたたびコンプレッサー１へ戻る。
【００１１】
エアコン（Ａ／Ｃ）コントロールアンプ４はマイクロコンピューターとメモリなどの周辺部品から構成され、車両用空調装置の目標温度などの各種演算やコンプレッサー、吹き出し口および吹き出し風量などの各種制御を行う。Ａ／Ｃコントロールアンプ４にはエバポレーターから吹き出される空調風の温度Ｔintを検出するインテークセンサー５、日射量Ｓunを検出する日射センサー６、車室外気温AMBを検出する外気センサー７、車室内気温Ｉncarを検出する内気センサー８などが接続される。Ａ／Ｃコントロールアンプ４は、エバポレーター吹き出し風温度Ｔint、日射量Ｓun、内気温Ｉncarおよび外気温AMBに基づいて目標エバポレーター吹き出し風温度Ｔe0を演算し、エバポレーター吹き出し風温度Ｔintを目標値Ｔe0とするためのコンプレッサー１のストローク制御信号Ｄutyをコントロールバルブ１ａへ出力する。
【００１２】
ＥＣＭエンジンコンピューター９はマイクロコンピューターとメモリなどの周辺部品から構成され、エンジンのスロットルバルブ（不図示）の開度を調節して吸入空気量を制御するとともに、燃料噴射量、点火時期などを制御する。なお、エンジンの燃料噴射量は基本的に吸入空気量に比例して増減する。エンジンコンピューター９には冷媒吐出圧力Ｐbを検出する圧力センサー３、エンジン回転速度Ｎeを検出するエンジン回転センサー１０、スロットルバルブ開度ＴＶoを検出するスロットル開度センサー１１などが接続される。エンジンコンピューター９は、エンジン回転速度Ｎeとスロットルバルブ開度ＴＶoに基づいてエンジンブレーキ作動状態を検出し、Ａ／Ｃコントロールアンプ４へ送る。
【００１３】
図２は、Ａ／Ｃコントロールアンプ４とエンジンコンピューター９によるコンプレッサー制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。Ａ／Ｃコントロールアンプ４とエンジンコンピューター９は、所定時間ごとに図２に示すそれぞれのコンプレッサー制御プログラムを実行する。
【００１４】
まず、エンジンコンピューター９は、ステップ１でエンジン回転速度Ｎeが所定のアイドリング回転速度IDLEより高いか否かを確認し、アイドリング回転速度IDLEより高いときはステップ２へ進み、そうでなければステップ１へ戻る。ステップ２ではスロットルバルブ開度ＴＶoが所定の開度α以下かどうかを確認し、所定開度α以下のときはステップ３へ進み、そうでなければステップ１へ戻る。ここで、アイドリング回転速度IDLEはエンジンのアイドリング時の回転速度であり、所定のスロットルバルブ開度αはエンジンのアイドリング時のスロットルバルブ開度である。
【００１５】
エンジン回転速度Ｎeがアイドリング回転速度IDLEより高く、かつ、スロットルバルブ開度ＴＶoが所定開度α以下のときは、エンジンブレーキの作動状態にあると判断し、Ａ／Ｃコントロールアンプ４へエンジンブレーキ状態信号を送信する。
【００１６】
続くステップ４において、冷媒吐出圧力Ｐbに応じてエンジン吸入空気の補正量を制御する。通常、エンジンコンピューター９は、アイドリング時のコンプレッサー１の駆動負荷に応じて吸入空気量を増量補正（アイドルアップ）し、アイドリング時の回転速度が目標回転速度となるように速度制御を行う。コンプレッサー１の冷媒吐出圧力Ｐbはコンプレッサー駆動負荷に比例しており、この実施の形態では冷媒吐出圧力Ｐbを検出してコンプレッサー１の駆動負荷として用い、冷媒吐出圧力Ｐbに応じてエンジン吸入空気の補正量を制御する。
【００１７】
エンジンコンピューター９はまた、エンジンブレーキ作動時にはコンプレッサー駆動のためのアイドルアップを停止してコンプレッサーをエンジン負荷にし、エンジンブレーキを効きやすくするととともに、エンジンブレーキによる減速が終了してアイドリング状態に戻るときに、エンスト防止のために吸入空気補正量を増量してアイドルアップを再開する。なお、吸入空気補正量の制御は、電子制御式スロットルバルブを備えたエンジンではスロットルバルブの開度を調節して行い、補助空気通路に補助吸入空気制御用バルブ（ＡＡＣバルブ）を備えたエンジンではＡＡＣバルブの開度を調節して行う。
【００１８】
エンジンコンピューター９はステップ１〜４の動作を繰り返し実行する。なお、本願発明と直接関係のないアイドリング時以外の吸入空気量制御、燃料噴射制御、点火制御などのエンジン制御については周知であり、説明を省略する。
【００１９】
一方、Ａ／Ｃコントロールアンプ４は、ステップ１１においてエバポレーター吹き出し風温度Ｔint、日射量Ｓun、内気温Ｉncarおよび外気温AMBに基づいて目標エバポレーター吹き出し風温度Ｔe0を演算する。
【００２０】
続くステップ１２でエンジンコンピューター９からエンジンブレーキ状態信号を受信したかどうかを確認し、エンジンブレーキ状態信号を受信したときはステップ１３へ進み、そうでなければステップ１６へ進む。エンジンブレーキ状態信号を受信したときは、ステップ１３で目標エバポレーター吹き出し風温度Ｔe0が所定の温度β以上か否かを確認する。目標エバポレーター吹き出し風温度Ｔe0は冷房要求負荷を表しており、目標エバポレーター吹き出し風温度Ｔe0が所定温度β以上のときは冷房要求負荷が小さいと判断する。冷房要求負荷が所定値以下のときはステップ１４へ進み、そうでなければステップ１６へ進む。
【００２１】
エンジンブレーキ状態で、かつ冷房要求負荷が所定値以下のときは、ステップ１４でコンプレッサー１のストローク制御信号Ｄutyを０とし、続くステップ１５でＤuty＝０のデストローク（最少容量）信号をコンプレッサー１のソレノイド式コントロールバルブ１ａへ出力する。
【００２２】
一方、エンジンブレーキ状態でないとき、またはエンジンブレーキ状態でも冷房要求負荷が所定値より大きいときは、ステップ１６でエバポレーター吹き出し風温度Ｔintを目標値Ｔe0とするためのコンプレッサー１のストローク制御信号Ｄutyを演算し、続くステップ１５でストローク制御信号Ｄutyをコントロールバルブ１ａへ出力する。
【００２３】
Ａ／Ｃコントロールアンプ４はステップ１１〜１６の動作を繰り返し実行する。なお、本願発明と直接関係のない吹き出し口制御や吹き出し風量制御などについては周知であり、説明を省略する。
【００２４】
このように、エンジンブレーキ作動時にコンプレッサー駆動のための吸入空気量増量補正（アイドルアップ）を停止し、エンジンブレーキによる減速が終了してアイドリング状態に戻るときに吸入空気量増量補正を再開する車両用空調装置において、エンジンブレーキ状態でかつ冷房要求負荷が所定値以下のときはコンプレッサーを最少容量としたので、低速で加減速を繰り返す市街地走行時などで、エンジンブレーキによる減速終了以前にコンプレッサー駆動のための吸入空気量増量補正を頻繁に繰り返しても、コンプレッサー駆動負荷が小さいので吸入空気量増量分が少なくなり、したがってエンジンブレーキ作動時の燃料消費量を低減することができる。
【００２５】
また、エンジンブレーキ状態でも冷房要求負荷が所定値より大きいときはコンプレッサーをデストロークせず、冷房要求負荷に応じたコンプレッサー制御を行うので、長い下り坂などでエンジンブレーキの作動状態が長く続くようなときには、エアコン性能の低下を防ぐことができる。
【００２６】
上述した一実施の形態では、エンジンブレーキ状態でも冷房要求負荷が所定値より大きいときはコンプレッサーをデストロークせず、冷房要求負荷に応じたコンプレッサー制御を行う例を示したが、エンジンブレーキ状態のときは冷房要求負荷に関わらずコンプレッサーを強制的にデストロークするようにしてもよい。この場合、長い下り坂などでエンジンブレーキの作動状態が長く続くようなときには、上述した一実施の形態よりもエンジンブレーキ作動時の燃料消費量を低減することができる。
【００２７】
上述した一実施の形態ではコンプレッサーの冷媒吐出圧力を検出してコンプレッサーの駆動負荷とする例を示したが、コンプレッサー駆動負荷の検出方法は上述した一実施の形態に限定されない。また、上述した一実施の形態ではエバポレーター吹き出し風温度、日射量、車室内空気温度および車室外空気温度に基づいて目標エバポレーター吹き出し風温度を演算し、この目標エバポレーター吹き出し風温度を冷房要求負荷とする例を示したが、冷房要求負荷の演算方法は上述した一実施の形態に限定されない。
【００２８】
以上の実施の形態の構成において、コンプレッサー１がコンプレッサーを、圧力センサー３がコンプレッサー駆動負荷検出手段を、エンジンコンピューター９が吸入空気量補正手段およびエンブレ検出手段を、Ａ／Ｃコントロールアンプ４が冷房要求負荷演算手段およびコンプレッサー制御手段をそれぞれ構成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】  一実施の形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  コンプレッサー
１ａ  ソレノイド式コントロールバルブ
１ｂ  斜板
１ｃ  ピストン
２  コンデンサー
３  圧力センサー
４  Ａ／Ｃコントロールアンプ
５  インテークセンサー
６  日射センサー
７  外気センサー
８  内気センサー
９  エンジンコンピューター
１０  エンジン回転センサー
１１  スロットル開度センサー
【図１】
0003687500.tif 000002
【図２】
0003687500.tif 000003