(57)【要約】【課題】コンプレッサを機関動力で駆動するエアコンを搭載している車両において、始動時にエアコンがＯＮになっていても、搭乗者に不快な思いをさせることなくアイドル回転数の補正を可能にする。【解決手段】始動時にエアコンがＯＮの場合は、エアコンの送風ファン１１は停止させることなくコンプレッサ７の駆動を停止することで機関を無負荷状態にして、その状態で機関の回転数と負荷とを検出し、この検出値に基づいて適切なアイドル回転数を演算する。コンプレッサ７が停止しても送風は継続しているため、搭乗者にエアコンの故障と誤認させることはない。コンプレッサ７が停止することでエアコンの効きが悪くなっても、始動開始直後なので搭乗者が気づかないことも多い。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無負荷状態での機関回転数を検知してアイドル回転数を補正する内燃機関と、冷媒の圧力又はエバポレータ温度が所定値以下に低下すると作動するコンプレッサを備えたエアコンとが搭載されており、前記エアコンのコンプレッサは前記内燃機関で駆動される構成であって、
前記内燃機関の始動開始後のアイドル運転時でかつエアコンがＯＮの場合、前記エアコンの冷媒の圧力又はエバポレータ温度が所定値以下に低下しても、送風は維持しつつコンプレッサを駆動せずに無負荷運転状態にすることでアイドル回転数の補正が行われる、
エアコン付き車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、内燃機関で駆動されるエアコンを備えた車両に関して、特に、アイドル回転数の学習機能に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載した内燃機関は出荷段階で基準になるアイドル回転数を設定しているが、最適なアイドル回転数は機関温度やオイル温度、スロットルバルブの個体差、燃料の違い等で変化するものである。そこで、ＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）にアイドル回転数の補正手段であるアイドル・スピート・コントローラ（ＩＳＣ）を組み込んで、例えば始動の都度や出荷時から数回、或いは、バッテリーを交換した後に、負荷状態で実際のアイドル回転数を検知して、この回転数が負荷との関係で最適か否かを演算することで、アイドル回転数を最適回転数に低めたり高めたり補正している。つまり、始動のたびにアイドル回転数を学習し直している。なお、無負荷状態には、オルタネータを駆動している場合と駆動していない場合との両方を含んでいる。
【０００３】
アイドル回転数の補正においては、機関の無負荷状態で回転数を検知せねばならないが、エアコンのコンプレッサを機関動力で駆動している場合、夏季のように外気温が高いと始動と同時にエアコンをＯＮにする（或いは、エアコンをＯＮにしたまま始動する）ことが多いため、アイドル回転数を補正する機会がなくなってしまうことが多い。
【０００４】
そして、補正（学習）の機会がないと出荷時点に設定した基準回転数に戻らざるを得ないが、出荷時点での基準回転数は余裕を見て高めに設定していることが殆どであるため、実際には低い回転数でよいのに高い回転数でアイドリングが成されて、燃費が悪化するという現象が生じる。
【０００５】
この点について特許文献１では、エアコンを強制的に停止させることでアイドル学習環境（無負荷状態）を作り出すことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−６８０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
さて、車両に乗車している人の立場からすると、エアコンのスイッチがＯＮであるにもかかわらずエアコンが突然切れると、殆どの人はエアコンの故障と誤解すると共に、不快に思うものである。従って、特許文献１は、エアコンを使用している環境下でもアイドル回転数の学習をできるが、搭乗者の誤解と不快感とを伴うという問題がある。
【０００８】
本願発明はかかる現状を改善すべく成されたものであり、エアコンを使用していても、搭乗者に不快感や誤解を与えることなくアイドル回転数の補正（学習）を的確に行えるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本願発明では、無負荷状態での機関回転数を検知してアイドル回転数を補正する内燃機関と、冷媒の圧力又はエバポレータ温度が所定値以下に低下すると作動するコンプレッサを備えたエアコンとが搭載されており、前記エアコンのコンプレッサは前記内燃機関で駆動される車両において、前記内燃機関の始動開始後のアイドル運転時でかつエアコンがＯＮの場合、前記エアコンの冷媒の圧力又はエバポレータ温度が所定値以下に低下しても、送風は維持しつつコンプレッサを駆動せずに無負荷運転状態にすることでアイドル回転数の補正が行われる。
【００１０】
なお、オイルポンプとウォータポンプは機関動力（クランク軸）で駆動されているが、両者は内燃機関の運転中は常時回転しているので、負荷とはみなさない。また、アイドリング状態でもオルタネータが駆動されていることは多いので、アイドリングが駆動されている状態を基準にしてアイドリング回転数を検知することも多い。つまり、無負荷とは、変動する負荷が殆ど作用していなという意味であり、従って、アイドル回転数とは、エンジンスロールを生じることなく、オイルポンプとウォータポンプ（とオルタネータ）とを駆動できる最低回転数であると云える。
【発明の効果】
【００１１】
エアコンのコンプレッサは常に作動している訳ではなく、冷媒の圧力又はエバポレータ温度が下限まで低下すると作動して、上限まで上昇すると停止する。従って、エアコンの運転中でもコンプレッサが停止している時間がある。そして、本願発明では、ＯＮ・ＯＦＦ式補機のような負荷要素が駆動・使用されていないことを条件にして、コンプレッサを駆動せずに機関を無負荷状態にすることで、アイドル回転数の補正を的確に行うことができる。
【００１２】
なお、オルタネータが駆動されている状態でのアイドリング回転数を設定する場合、例えばヘッドイトを点灯したり車内の電源から発熱装置を使用したりしていると、消費された電力を取り戻すためにオルタネータの仕事量が増大し、すると、機関に対する負荷が大きくなる。従って、ヘッドライトの点灯のように、オルタネータの仕事量の変動を通じて機関の負荷変動をもたらすものについては、これらが使用されていない状態を無負荷状態とするのが好ましい。
【００１３】
そして、エアコン全体をＯＦＦにするのではなく送風は維持されているため、搭乗者はコンプレッサが駆動されなくてもエアコンの故障と思うことはなくて、人に誤解や不快感を与えることはない。また、冷媒の圧力又は又はエバポレータ温度が下限以下に下がってもコンプレッサが作動しないとエアコンの効きが悪くなるが、これは僅かの時間しか生じない一時的な現象であり、しかも、機関の始動時には車内温度も高くてエアコンの効きが多少悪くても気づかない場合も多いため、エアコンの効きの面で搭乗者に不快感や誤解を与えることもない。
【００１４】
このように、本願発明によると、始動時からエアコンがＯＮになっている場合であっても、搭乗者に不快感や誤解を与えることなくアイドル回転数の補正を的確に行うことができる。なお、上記のとおりコンプレッサが停止している時間はかなりあるので、コンプレッサが作動を停止していてなおかつ冷媒の圧力又は又はエバポレータ温度が下限まで低下する前にアイドル回転数の補正を終えることも可能であり、この場合は、エアコンの効きの低下の問題は全く生じない。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】内燃機関の構成を示す模式図である。
【図２】制御の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
(1).自動車の概略
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図１に基づいて概略を説明する。車体の前部にエンジンルーム１が形成されており、エンジンルーム１のうちやや後ろ寄りの部位には、シリンダブロックとシリンダヘッドとを主要要素とする機関本体２がクランク軸を左右長手とした横置きの姿勢で配置されている。
【００１７】
機関本体２は、エンジンルーム１の片側（図では左側、運転者から見ると右側）に寄せて配置されており、その左右両側面のうち図において右側の側面に、ＣＶＴ方式等のトランスミッション３を取り付けている。エンジンルーム１のうちトランスミッション３の手前には、駆動ファン４を有するラジェータ５が配置されており、ラジェータ５の手前にエアコンのコンデンサ６が配置されている。
【００１８】
エアコンは、コンデンサ６の他にコンプレッサ７、リザーバタンク８、エバポレータ（蒸発器）９を備えている。敢えて述べるまでもないが、コンプレッサ７で圧縮された冷媒はコンデンサ６で冷却されて液化し、リザーバタンク８を経由してエキスパンションバルブ１０からエバポレータ９に入り、エバポレータ９で気化することで室内の冷房（熱交換）を行い、気化した冷媒はコンプレッサ７に戻る。リザーバタンク８には、液化しなかった冷媒が補集される。
【００１９】
エバポレータ９は電動式送風ファン（ブロワー）１１の送風に晒されており、送風ファンから送られた風の熱がエバポレータ９にて吸収されることで、送風が冷気になって車内１２に吹き出される。送風ファン１１の送風量が強いとエバポレータ９の熱交換量も多くなり、従って、車内に吹き出される冷気の量と強さが多くなると共に、冷媒の圧力低下（又はエバポレータ温度低下）も著しくなる。
【００２０】
車内１２とエンジンルーム１とは隔壁１３で仕切られており、隔壁１３の後ろにダッシュボード１４を設けて、このダッシュボード１４にエバポレータ９と送風ファン１１が内蔵されている。ダッシュボード１４には、エアコンのＯＮ・ＯＦＦと風量調節を行うエアコンスイッチ（摘まみ）１５を設けている。符号１６で示すのはハンドルである。
【００２１】
本願発明では、エアコンのコンプレッサ７は内燃機関の動力で駆動される。すなわち、機関本体のうちトランスミッション３と反対側の側面に、動弁機構駆動用チェンを覆うチェンカバー１８を設けて、チェンカバー１８の外側に配置した補機駆動ベルト１９でコンプレッサ７を駆動している。補機駆動ベルト１９はクランク軸に固定した主動プーリ２０に巻き掛けられており、補機駆動ベルト１９ではオルタネータ２０も駆動される。
【００２２】
エアコンのコンプレッサ７は電磁クラッチ２１を備えており、電磁クラッチ１９をＯＮ・ＯＦＦすることで、補機駆動ベルト１９からの動力伝達が継断される。なお、オルタネータ２０は使用している電力に応じて仕事率が変化するが、便宜的に、電力計を符号２２で示している。
【００２３】
自動車には、制御装置の一例として機関の制御を行うＥＣＵ（エンジン・コントロール・ユニット）２３を設けており、このＥＣＵ２３に、エアコンのエバレータ９の温度（正確には、エパポレータ９から噴出する冷気の温度又はエパポレータ９における冷媒の温度）を検知する温度センサ２４、エアコンスイッチ１５、機関の回転数を検出する回転数センサ２５、機関の負荷を検知する負荷センサ（トルクセンサ）２６、アクセルペダル２７の踏み込み量を検知するペダルセンサ２８が電気的に結線されている。エアコンにおけるコンプレッサ７の電磁クラッチ２１、オルタネータ２０のスイッチ２３、エアコンの送風フアン１１も、ＥＣＵ２５からの指示でＯＮ・ＯＦＦされる。
【００２４】
(2).制御態様
次に、図２のフローチャートを参照して制御の一例を説明する。本実施形態は、始動と共に（或いは若干のタイムラグをおいて）オルタネータ２０が駆動されるものを前提にしており、従って、無負荷状態はオルタネータ２０の駆動状態として定義している。
【００２５】
アイドル回転数補正システムは機関の始動と同時に又は若干の時間をおいてスタートし、まず、ペダルセンサ２８の値より、アクセルペダル２９が踏まれていないか否か（すなわち、車速がゼロであるか否か）が判断される（Ｓ１）。アクセルペダル２９が踏まれている場合は補正不能なのでシステムは終了する。なお、アクセルペダル２９の踏み込みの有無（車速がゼロか否か）は、スロットルバルブの開度によって代替することも可能である。
【００２６】
アクセルペダル２９が踏まれていない場合は、ヘッドライト等の負荷要素がＯＦＦか否かが判断される（Ｓ２）。負荷要素がＯＮの場合はシステムは終了する。負荷要素がＯＦＦの場合は、エアコンスイッチ１５がＯＮか否かが判断され（Ｓ３）、エアコンスイッチ１５がＯＦＦの場合は、回転数・負荷の検知（Ｓ８）にダイレクトに移行する。但し、回転数・負荷の検出値に基づいてアイドル回転数の補正値を演算している途中でエアコンスイッチ１５がＯＮになった場合は、システムはその時点で終了してやり直される。
【００２７】
エアコンスイッチ１５がＯＮの場合、本制御例では、温度センサ２４によってエパポレータ９の温度を検出し（Ｓ４）、次いで、コンプレッサ７が駆動されているか否かが判断される（Ｓ５）。コンプレッサ７が駆動されている場合は、アイドル回転数の補正に必要な時間を演算し（Ｓ６）、次いでコンプレッサ７の駆動を停止して、コンプレッサ７の負荷の影響が完全に無くなってから、回転数と負荷とを検出し（Ｓ８）、それから、検出した回転数と負荷との関係から適正なアイドル回転数を演算し直して、アイドル回転数の補正値を設定する（Ｓ１０）。
【００２８】
エアコンスイッチ１５がＯＮであるにもかかわらずコンプレッサ７がＯＦＦの場合は、エバポレータ９の温度からどの程度の時間を経過してからコンプレッサ７の駆動が再開されるかを演算し、駆動再開時間がアイドル回転数の補正に必要な時間より短い場合は、コンプレッサ７の駆動再開停止時間を設定し（Ｓ９）、Ｓ８に移行する。コンプレッサ７の駆動再開まで十分な余裕がある場合は、そのままＳ８に移行したらよい。なお、エバポレータ９の温度を検知することに代えて、冷媒の圧力を圧力センサで検知し、冷媒の圧力で制御することも可能である。また、冷媒の圧力と又はエバポレータの温度との両方で制御することも可能である。
【００２９】
アイドル回転数の補正値が設定されたら、強制停止していたコンプレッサ７の駆動を再開する。これにより、システムは終了する。内燃機関の始動のたびにこのシステムを繰り返すことで、高温環境下でも常に適切なアイドルリング回転数を得ることができる。その結果、燃費を向上できる。そして、エアコン自体が停止するわけではなく、送風ファン１１は駆動されているため、搭乗者にエアコンの故障と誤認させたり不快な思いをさせたりすことはない。なお、送風ファン１１は電動式であるが、その動力は僅かであるため、オルタネータ２０を介して機関の負荷に変動を与えることはない。従って、エアコンの送風ファン１１は負荷要素にはならない。
【００３０】
エアコンがＯＮになっている場合、風量が最低よりも高い状態の場合は、コンプレッサ７の駆動停止に合わせて風量を低下させることも可能である。低下させる態様としては、１ランクずつ下げることも可能であるし、最低の強度に下げることも可能である。風量を無段階に調節できるエアコンの場合は、例えば風量を５０％カットというように、設定されている風量に対して予め設定した割合で低下させたらよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本願発明はエアコン搭載の車両に実際に適用できる。従って、産業上利用できる。
【符号の説明】
【００３２】
１  エンジンルーム
２  内燃機関
５  ラジェータ
６  エアコンのコンデンサ
７  エアコンのコンプレッサ
９  エアコンのエバポレータ
１１  エアコンの送風ファン
１２  車内
１５  エアコンスイッチ
１９  補機駆動ベルト
２３  制御装置としてのＥＣＵ
２４  冷媒圧力センサ
２５  回転センサ
２６  負荷センサ
２８  ペダルセンサ
【図１】
2014109209.tif 000003
【図２】
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