(57)【要約】【課題】変速操作時のドライバビリティを向上した車両用エアコンの制御装置を提供する。【解決手段】エンジン１０と、変速操作部２１から入力される変速操作に応じてエンジン１０の回転出力を変速する変速機２０と、クラッチ操作部３１から入力されるクラッチ切断操作に応じてエンジン１０から変速機２０への動力伝達を切断するクラッチ３０とを有する車両に備えられ、エンジン１０によって駆動されるコンプレッサ４０を有する車両用エアコンの制御装置５０において、クラッチ３０の接続状態を検出するクラッチ状態検出部３２と、クラッチ３０の切断に応じてコンプレッサ４０の駆動を停止するコンプレッサ駆動制御部５２とを備える構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、
変速操作部から入力される変速操作に応じて前記エンジンの回転出力を変速する変速機と、
クラッチ操作部から入力されるクラッチ切断操作に応じて前記エンジンから前記変速機への動力伝達を切断するクラッチと
を有する車両に備えられ、
前記エンジンによって駆動されるコンプレッサを有する車両用エアコンの制御装置において、
前記クラッチの接続状態を検出するクラッチ状態検出部と、
前記クラッチの切断に応じて前記コンプレッサの駆動を停止するコンプレッサ駆動制御部と
を備えることを特徴とする車両用エアコンの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用エアコンの制御装置において、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出部を備え、
前記コンプレッサ駆動制御部は、前記車両が所定の走行状態にありかつ前記クラッチの切断が検出された場合に前記コンプレッサの駆動を停止すること
を特徴とする車両用エアコンの制御装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の車両用エアコンの制御装置において、
設定された空調条件に基づいて前記コンプレッサの駆動要否を判断する空調負荷判断部を備え、
前記コンプレッサ駆動制御部は、前記クラッチが接続された状態においては前記空調負荷判断部の出力に基づいて前記コンプレッサの駆動を制御すること
を特徴とする車両用エアコンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用エアコン（エアコンディショナ）の制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に備えられるエアコンは、エンジンから取り出される動力を用いてコンプレッサを駆動し、公知の冷凍サイクルの冷媒を循環させることによって冷房効果等を得るものである。
このような車両用のエアコンは、エンジンからコンプレッサへの動力伝達を切断する電磁クラッチ（マグネットクラッチ）を備え、ユーザによって操作されるエアコンスイッチのオンオフに応じてこの電磁クラッチを接続又は切断し、エアコンを駆動しない場合にはコンプレッサの駆動を停止してその駆動損失を発生させないようにしたものが知られている（例えば、特許文献１）。
また、車両用エアコンは、ユーザにより設定される設定車内温度に実際の車内温度が近づくように制御されるもの（オートエアコン）が知られている。このようなオートエアコンは、その空調負荷に応じてコンプレッサの駆動、停止が自動的に制御される。
【０００３】
一方、手動変速機を備えた車両は、その変速をスムーズに行うためには、クラッチを切断してシフト操作を行い再びクラッチを接続するまでの間に、運転者がエンジンの回転数を適切に調節することが求められる。
具体的には、このような車両は、シフトアップ時にはクラッチの切断中にスロットルをオフとして変速前後のギア比の比率に応じた所定の回転数だけエンジン回転数を低下させ、また、シフトダウン時にはスロットルをパルス的にオンすることによって所定の回転数だけエンジン回転数を向上させると、クラッチの再接続時にショックが少なくスムーズな変速が可能となる。
【特許文献１】特開平８−２５３０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、車両のエンジンは、クラッチを切断した状態においては、エアコン用のコンプレッサを駆動しているか否かによってスロットル操作に対する回転数の応答性が変化する。具体的には、エンジンはコンプレッサの駆動中においてはスロットルオフ時の回転数の低下が急になるとともに、スロットルオン時の回転数向上の応答性が悪化する。
このため、運転者は、コンプレッサを駆動した状態と停止した状態とでは異なった操作をしなければスムーズな変速を行うことができず、変速操作時におけるドライバビリティ（運転のしやすさ）が損なわれる。特に、空調負荷に応じて自動的にコンプレッサの駆動・停止が切り替わるオートエアコンの場合には、運転者はスムーズな変速を常時行うことが困難となる。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、変速操作時のドライバビリティを向上した車両用エアコンの制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、エンジンと、変速操作部から入力される変速操作に応じて前記エンジンの回転出力を変速する変速機と、クラッチ操作部から入力されるクラッチ切断操作に応じて前記エンジンから前記変速機への動力伝達を切断するクラッチとを有する車両に備えられ、前記エンジンによって駆動されるコンプレッサを有する車両用エアコンの制御装置において、前記クラッチの接続状態を検出するクラッチ状態検出部と、前記クラッチの切断に応じて前記コンプレッサの駆動を停止するコンプレッサ駆動制御部とを備えることを特徴とする車両用エアコンの制御装置である。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用エアコンの制御装置において、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出部を備え、前記コンプレッサ駆動制御部は、前記車両が所定の走行状態にありかつ前記クラッチの切断が検出された場合に前記コンプレッサの駆動を停止することを特徴とする車両用エアコンの制御装置である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車両用エアコンの制御装置において、設定された空調条件に基づいて前記コンプレッサの駆動要否を判断する空調負荷判断部を備え、前記コンプレッサ駆動制御部は、前記クラッチが接続された状態においては前記空調負荷判断部の出力に基づいて前記コンプレッサの駆動を制御することを特徴とする車両用エアコンの制御装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
（１）クラッチの切断に応じてコンプレッサの駆動を停止するようにしたから、変速操作の直前にコンプレッサを駆動しているか否かに関わらず、変速操作時にはコンプレッサが停止した状態に統一され、スロットル操作に対するエンジン回転数の応答が一様となるから、運転者は容易にエンジン回転数を調整することができ、ドライバビリティが向上する。
（２）車両が走行状態にありかつクラッチが切断された場合にコンプレッサの駆動を停止するようにしたから、変速操作時にエンジン回転数を調整する必要のない停車時にはクラッチが切断されてもコンプレッサの駆動を継続し、空調能力を確保することができる。
（３）クラッチが接続された状態においては、空調条件に基づいてコンプレッサの駆動を制御することによって、運転者等の意図に関わらずコンプレッサの駆動がオンオフされるオートエアコンの場合であっても本発明を適用することができ、上述したドライバビリティを向上する効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明は、変速操作時のドライバビリティを向上した車両用エアコンの制御装置を提供するという課題を、クラッチペダルが踏み込まれかつ車速が０ｋｍ／ｈ以外の場合にエンジンとコンプレッサとの間に設けられたマグネットクラッチを切断することによって解決する。
【実施例】
【０００９】
以下、本発明を適用した車両用エアコンの制御装置の実施例について説明する。
本実施例において、車両は例えば乗用車であって、運転者が変速操作を行う手動変速機及び運転者がクラッチの切断操作を行うクラッチを備えたものである。
図１は、本実施例のエアコン制御装置（システム）を備えた車両のパワートレーン及びエアコン制御装置の構成を示すブロック図である。
【００１０】
本実施例の車両は、エンジン１０と、トランスミッション２０と、クラッチ３０と、コンプレッサ４０と、エアコン制御ユニット５０とを備えている。
エンジン１０は、例えば４ストロークのガソリンエンジンであって、スロットルペダル１１と、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１２とを備えている。
【００１１】
スロットルペダル１１は、図示しない車室のトーボード部に備えられ、運転者によって操作される操作部であって、エンジン１０の図示しない吸気管路に備えられたスロットルバルブの開閉操作を行うものである。このスロットルペダル１１は、例えば、スロットルケーブル等を用いて機械的にスロットルバルブと接続されるが、これに代えて、スロットルペダル１１にその位置を検出するエンコーダを設け、この出力に応じてアクチュエータによってスロットルバルブを駆動するいわゆる電子制御スロットルを用いてもよい。
【００１２】
ＥＣＵ１２は、エンジンの運転を統括的に制御するＣＰＵを備え、例えば、燃料噴射量及び噴射時期、点火時期、バルブタイミング、各種コントロールバルブ類の開閉等を制御するものである。このＥＣＵ１２は、車速センサ１３と接続されている。
車速センサ１３は、例えば車両のホイールハブ部に備えられ、ホイールと連動して回転するトーンホイールの回転を磁気的に検出することによって車速パルス信号を出力し、ＥＣＵ１２はこの車速パルス信号に基づいた車速信号をエアコン制御ユニット５０に伝達する機能を備えている。
なお、このような車速センサ１３は、例えばＡＢＳ制御ユニットや、ＶＤＣ等のスタビリティコントロール装置の制御ユニットに接続されている場合には、これらを介して車速パルス信号をエアコン制御ユニット５０に伝達するようにしてもよい。
【００１３】
トランスミッション２０は、例えば前進６速、後進１速を有する手動変速機であって、シフトレバー２１を備えている。このトランスミッション２０は、エンジン１０の回転出力を減速し又は増速し、図示しないディファレンシャルギアや、４輪駆動車の場合には前後輪側に駆動力を配分するセンターディファレンシャル部に伝達するものである。
トランスミッション２０は、前進用の各速にそれぞれ対応するギア列を常時噛合させた状態とし、選択されたシフトポジションに対応するシンクロナイザーハブを、ドライブシャフト（インプットシャフト）、ドリブンシャフトのいずれか一方の軸方向に移動して、対応するギア列のドライブギア又はドリブンギアに結合させることによって変速を行うものである。
シフトレバー２１は、トランスミッション２０の変速操作を行う操作部であって、例えば車両の図示しないフロアトンネル部に設けられている。シフトレバー２１は、トランスミッション２０とコントロールロッド又はケーブル等によって機械的に接続され、その動きに応じて上述したシンクロナイザーハブを移動させるものである。
【００１４】
クラッチ３０は、エンジン１０とトランスミッション２０との間に設けられ、エンジン１０からトランスミッション２０への動力伝達を切断するものである。
クラッチ３０は、例えば乾式単板の摩擦クラッチであって、エンジン１０のフライホイールと、このフライホイールと対向して設けられ、ダイアフラムスプリングを有するクラッチカバーとの間に、円盤状に形成されかつトランスミッション２０のインプットシャフトに接続されたクラッチディスクを挟持し、ダイアフラムスプリングによってクラッチディスクを押圧して動力の伝達を行うものである。このクラッチカバーはダイアフラムスプリングの内周縁部に接続されたレリーズベアリングを備え、このレリーズベアリングをオペレーティングシリンダによってインプットシャフトの軸方向に移動させることによって上述したクラッチディスクの押圧を解除し、クラッチを切断するようになっている。
【００１５】
このクラッチ３０は、クラッチペダル３１と、クラッチスイッチ３２とを備えている。
図２は、クラッチペダル部の要部断面図である。
クラッチペダル３１は、車室のトーボード部に備えられ、運転者が踏みこむことによってクラッチ３０の切断操作を行う操作部であって、上述したオペレーティングシリンダを駆動するフルードの液圧を発生させる図示しないマスタシリンダと接続されている。
クラッチペダル３１は、運転者によって踏まれる操作部３１ａと、操作部３１ａから上方側に延在するステー部３１ｂとを有し、ステー部３１ｂの上端部に設けられた支点３１ｃを中心として回転可能に支持されている。
クラッチスイッチ（クラッチ状態検出部）３２は、クラッチペダル３１のステー部３１ｂの前縁部に対向して設けられた接触式のスイッチであって、クラッチペダル３１が通常の位置（クラッチ３０が接続された位置）から踏み込まれて移動したことを検出し、その出力をエアコン制御ユニット５０に伝達するものである。
【００１６】
コンプレッサ４０は、エンジン１０のクランクシャフトから取り出される動力によって駆動され、冷媒を加圧して吐出し、冷凍サイクルを循環させるものである。
マグネットクラッチ４１は、エンジン１０とコンプレッサ４０との間に設けられ、エアコン制御ユニット５０からの制御信号に応じて、エンジン１０からコンプレッサ４０への動力伝達を切断するものである。
【００１７】
エアコン制御ユニット５０は、エアコンを統括的に制御するＣＰＵを備え、コンプレッサ４０のオンオフ、図示しないブロワモータの風量、吹出口を切り換えるドアアクチュエータの駆動等を制御するものである。エアコン制御ユニット５０は、ヒートコントローラ５１と、コンプレッサ駆動制御部５２とを備えている。
ヒートコントローラ５１は、例えば内気温度、外気温度、日射量、エバポ温度等をそれぞれ検出する図示しないセンサを備え、ユーザが設定する設定温度とこれらの各パラメータとに基づいてコンプレッサ４０の駆動要否を判断するものである。
コンプレッサ駆動制御部５２は、ヒートコントローラ５１が判断したコンプレッサ４０の駆動要否に加え、車速センサ１３及びクラッチスイッチ３２の出力に基づいて以下説明するコンプレッサ４０の駆動制御を行うものである。
【００１８】
図３は、上述したエアコン制御ユニット５０の動作を示すフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
（ステップＳ０１：ヒートコントローラパラメータ入力）
ヒートコントローラ５１は、車室内に設けられた図示しない操作部から設定温度が入力されるとともに、内気温度、外気温度、日射量、エバポ温度等のパラメータがそれぞれ対応する図示しないセンサから入力される。
【００１９】
（ステップＳ０２：コンプレッサ駆動要否判断）
ヒートコントローラ５１は、ステップＳ０１において入力されたパラメータに基づいてコンプレッサ４０の駆動要否を判断する。このような判断は、例えば各種パラメータに基づいて必要な吹出空気温度ＴＡＯを算出し、このＴＡＯと車外気温ＴＡＭとの差に基づいて行われる。
コンプレッサ４０の駆動が必要と判断された場合はステップＳ０３に進み、不要と判断された場合はステップＳ０６に進む。
【００２０】
（ステップＳ０３：クラッチスイッチオンオフ判断）
コンプレッサ駆動制御部５２は、クラッチスイッチ３２の出力に基づいて、クラッチペダル３１が操作されたか（クラッチ３０が切断されたか）否かを判断し、クラッチペダル３１が操作された場合はステップＳ０４に進み、操作されていない場合はステップＳ０５に進む。
【００２１】
（ステップＳ０４：車速判断）
コンプレッサ駆動制御部５２は、ＥＣＵ１２から伝達された車速信号に基づいて、現在の車両の速度（車速）が０ｋｍ／ｈであるか否かを判断し、車速が０ｋｍ／ｈである場合（停車時）はステップＳ０５に進み、車速が０ｋｍ／ｈ以外の場合（走行時）はステップＳ０６に進む。
【００２２】
（ステップＳ０５：コンプレッサ駆動）
コンプレッサ駆動制御部５２は、マグネットクラッチ４１に対して制御信号を出力し、これに応じてマグネットクラッチ４１は接続され、コンプレッサ４０の駆動が行われる。
【００２３】
（ステップＳ０６：コンプレッサ停止）
コンプレッサ駆動制御部５２は、マグネットクラッチ４１に対して制御信号を出力し、これに応じてマグネットクラッチ４１は切断され、コンプレッサ４０の駆動は停止される。
【００２４】
なお、上述した制御におけるヒートコントローラ５１によるコンプレッサ４０のオンオフ判断、車速、クラッチスイッチ出力の各条件の組み合わせに対するマグネットクラッチ４１の状態を一覧にまとめたものを表１に示す。
【表１】
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【００２５】
本実施例の車両において、コンプレッサ４０は、通常（クラッチ３０切断時以外）はその駆動要否をヒートコントローラ５１が各パラメータに基づいて判断している。このため、コンプレッサ４０は、空調負荷の程度に応じて運転者の意図と関わりなく自動的にオンオフされる。
そして、車両の走行中に、運転者が変速操作のためクラッチペダル３１を踏み込んでクラッチ３０を切断すると、クラッチスイッチ３２がこれを検出してコンプレッサ駆動制御部５２に伝達する。これを受けてコンプレッサ駆動制御部５２は、マグネットクラッチ４１を切断し、コンプレッサ４０の駆動を停止する。コンプレッサ４０は、運転者がシフトレバー２１によってトランスミッション２０の変速操作を終了し、クラッチペダル３１を離してクラッチ３０を再接続するまで駆動停止状態を維持する。
クラッチ３０を再接続すると、コンプレッサ４０は、再びヒートコントローラ５１の判断に基づいてその駆動要否を判断されるもとの制御に復帰する。
なお、このような制御を行う場合、空調負荷が大きくヒートコントローラ５１がコンプレッサ４０の駆動を必要としているにもかかわらず、クラッチ３０の切断に応じてコンプレッサ４０を停止する場合があるが、通常の変速操作においてクラッチ３０が切断されるのは例えば約１秒以内の短時間に限られるから、このようなコンプレッサ４０の一時的な停止による空調能力の不足は無視可能な程度となる。
【００２６】
一方、車両の停車中（車速＝０ｋｍ／ｈの場合）に運転者がクラッチペダル３１を踏み込んだ場合、コンプレッサ４０はクラッチスイッチ３２の出力にかかわらず、ヒートコントローラ５１の判断に基づいて制御される。
【００２７】
以上のように、本実施例によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）クラッチ３０の切断時にマグネットクラッチ４１を切断してコンプレッサ４０の駆動を停止するようにしたから、変速操作の直前にコンプレッサ４０を駆動しているか否かにかかわらず、トランスミッション２０の変速が終了し、クラッチ４０を再接続するまでコンプレッサ４０は停止した状態に維持される。
このため、変速操作中におけるエンジン１０のスロットル操作に対する応答がコンプレッサ４０の駆動・停止に起因して変化することがないから、運転者はエンジンの回転数を容易に調整することができ、変速操作時のドライバビリティが向上する。
（２）車速が０ｋｍ／ｈの場合（停車中）には、変速操作時にエンジン１０の回転数を調整する必要がないことから、クラッチ３０の切断に応じたコンプレッサ４０の停止を行わないことによって、停車中における空調能力を確保することができる。
（３）走行中にクラッチ３０を切断した場合以外は、ヒートコントローラ５１が各種温度等のパラメータに基づいてコンプレッサ４０の駆動を自動的にオンオフする制御を行ない、車室内温度を適切に調整するから、車室内の快適性を確保することができる。
【００２８】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
（１）実施例のエアコンは、車室温度を設定温度に近づける制御を行い、コンプレッサを自動的に起動・停止するいわゆるオートエアコンであるが、これに限らず、コンプレッサの起動・停止を、例えば車室内に設けられたエアコンスイッチによって手動で切り換えるいわゆるマニュアルエアコンであってもよい。
（２）実施例の変速機は、変速操作部であるシフトレバーと機械的に接続されたものであったが、これに限らず、例えばステアリングホイール部等に設けられたパドルスイッチ等の操作に応じて、電気的な信号等を介してシフトアクチュエータを駆動し、変速を行うものであってもよい。
（３）実施例のエンジンは４ストロークのガソリンエンジンであったが、これに限定されず、例えば軽油を燃料とするディーゼルエンジンや、ＣＮＧ、ＬＮＧ、水素、メタノール等の代替燃料を用いるエンジンであってもよく、その構造もレシプロに限らず、ヴァンケル式ロータリエンジン等であってもよい。
（４）実施例は、車両の停車中にはクラッチの切断に応じたコンプレッサの停止を行わないようにしたが、これに限らず、例えば走行中であっても微低速が主体であり変速操作の頻度が低い場合（渋滞時等）には、クラッチを切断してもコンプレッサを停止しないようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を適用したエアコン制御装置の実施例を備えた車両のパワートレーン及びエアコン制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１の車両のクラッチ部分の要部断面図である。
【図３】図１のエアコン制御装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３０】
１０    エンジン
１１    スロットルペダル
１２    ＥＣＵ
１３    車速センサ
２０    トランスミッション
２１    シフトレバー
３０    クラッチ
３１    クラッチペダル
３２    クラッチスイッチ
４０    コンプレッサ
４１    マグネットクラッチ
５０    エアコン制御ユニット
５１    ヒートコントローラ
５２    コンプレッサ駆動制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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