(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関により駆動される空調用コンプレッサと、前記内燃機関の吸気通路に発生する負圧を導入してブレーキペダル踏力をアシストするマスターバック内の負圧を、前記吸気通路内の圧力と大気圧とに基づいて推定する負圧推定部と、を備え、
前記空調用コンプレッサが作動中に推定された前記マスターバック内の負圧が所定圧に対して不足している状態であり、ブレーキペダルが踏まれており、前記エンジンがアイドル運転状態であり、かつ、車両が走行中であることを含む所定条件が成立したときは、第１期間の間、前記空調用コンプレッサを停止し、前記第１期間の経過後、前記所定条件に関わらず、第２期間の間は、前記空調用コンプレッサを作動し、前記第２期間の経過後、前記所定条件の成立状態に応じて前記空調用コンプレッサの作動を制御することを特徴とする車両用空調の制御方法。
【請求項２】
請求項1に記載の車両用空調の制御方法において、
前記負圧推定部は、前記吸気通路内の圧力から大気圧を減じた値に基づいて前記マスターバック内の負圧を推定することを特徴とする車両用空調の制御方法。
【請求項３】
内燃機関により駆動される空調用コンプレッサと、
前記内燃機関の吸気通路に発生する負圧を導入してブレーキペダル踏力をアシストするマスターバック内の負圧を、前記吸入通路内の圧力と大気圧とに基づいて推定する負圧推定部と、
前記空調用コンプレッサが作動中に、推定された前記マスターバック内の負圧が所定圧に対して不足している状態であり、ブレーキペダルが踏まれており、前記エンジンがアイドル運転状態であり、かつ、車両が走行中であることを含む所定条件が成立したときは、第１期間の間、前記空調用コンプレッサを停止し、前記第１期間の経過後、前記所定条件に関わらず、第２期間の間、前記空調用コンプレッサを作動し、前記第２期間の経過後、前記所定条件の成立状態に応じて前記空調用コンプレッサの作動を制御するコントローラと、
を備えたことを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、空調用コンプレッサを備えた車両用空調の制御方法及び車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  特許文献１の車両は、内燃機関であるエンジンにより駆動される空調用コンプレッサと、エンジンのインテークマニホールドの負圧を用いてブレーキペダル踏力をアシストするマスターバックと、を有する。そして、マスターバック内の負圧が不足した場合、車両が動き始めたことをトリガーとして所定時間エアコンを停止し、空調用コンプレッサ分のエンジン負荷を軽減し、マスターバック内の負圧を確保する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１３６４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  しかしながら、特許文献１の技術にあっては、例えば渋滞等で低車速走行状態のまま繰り返しブレーキペダルを操作すると、車両の動き始めの状態を検出できないため、エアコンが停止せず、マスターバック内の負圧が不足するおそれがあった。【０００５】  本発明の目的は、空調機能とブレーキ性能を両立可能な車両用空調の制御方法及び車両用調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明では、内燃機関の吸気通路内の圧力と大気圧とに基づいてマスターバック内の負圧を推定し、空調用コンプレッサが作動中にマスターバック内の負圧が所定圧に対して不足している状態であり、ブレーキペダルが踏まれており、エンジンがアイドル運転状態であり、かつ、車両が走行中であることを含む所定条件が成立したときは、第１期間の間、空調用コンプレッサを停止し、第１期間の経過後、所定条件に関わらず、第２期間の間は、空調用コンプレッサを作動し、第２期間の経過後、所定条件の成立状態に応じて空調用コンプレッサの作動を制御することとした。
【発明の効果】
【０００７】  よって、所定条件が成立したときは、第１期間の間、空調用コンプレッサを停止することで、マスターバック内の負圧を確保できる。また、第１期間経過後は、所定条件に係らず第２期間の間、空調用コンプレッサを作動させるため、空調性能を確保できる。また、第２期間経過後、所定条件が成立していれば、再度、第１期間の間、空調用コンプレッサが停止するため、低車速走行状態のまま繰り返しブレーキペダルを操作しても、マスターバック内の負圧を確保できる。また、マスターバック内の負圧を推定することで、マスターバック負圧センサが不要となり、コストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の車両用空調装置が適用された車両のシステム図である。
【図２】実施例１の車両用空調装置におけるブレーキ負圧要求時空調制御処理を表すフローチャートである。
【図３】実施例１の車両用空調装置におけるブレーキ負圧要求時空調制御処理を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
【０００９】１    エンジン２    コンプレッサ３    マスターバック４    ブレーキペダル１０    インテークマニホールド１１    負圧供給通路１２    チェックバルブ１３    スロットルバルブ２１    ブレーキスイッチ２２    エアコンスイッチ２３    車速センサ２４    アクセル開度センサ２５    吸気圧センサ３０    エアコンコントローラ（ＡＣＵ）４０    エンジンコントローラ（ＥＣＵ）４１    大気圧センサ４２    負圧推定部
【発明を実施するための形態】
【００１０】  〔実施例１〕  図１は、実施例１の車両用空調装置が適用された車両のシステム図である。内燃機関であるエンジン１は、インテークマニホールド１０から空気を吸入する。インテークマニホールド１０にはスロットルバルブ１３が設けられ、吸入空気量を制御する。インテークマニホールド１０上であって、スロットルバルブ１３とエンジン１との間には、負圧供給通路１１が接続されると共に、吸気圧センサ２５が設けられている。吸気圧センサ２５は、インテークマニホールド１０内の負圧（以下、ＰＩＭと記載する。）を検出し、後述するエンジンコントロールユニット３０に出力する。負圧供給通路１１は、マスターバック３と接続されている。
【００１１】  マスターバック３は、圧力室内に負圧を導入することでブレーキペダル４の踏力をアシストする負圧ブースタである。負圧供給通路１１上にはチェックバルブ１２が設けられ、マスターバック３側からエンジン１側への空気の流れを許容する一方、エンジン１側からマスターバック３側への空気の流れを禁止する。
【００１２】  エンジン１が回転すると、ピストンの往復運動によりインテークマニホールド１０から空気を吸入するため、インテークマニホールド１０内に負圧が生じ、マスターバック３内に負圧を供給する。マスターバック３は、この負圧を利用してブレーキペダル４の踏力をアシストする。尚、エンジン１の回転数が減少すると、インテークマニホールド１０内の負圧が発生せず、マスターバック３への負圧供給が不足する。この状態で、ブレーキペダル４を複数回操作すると、マスターバック３内の負圧が消費され、アシスト力が不足する。以下、負圧の大小は、圧力の絶対値での大小と同じ関係として記述する。
【００１３】  車両用空調装置（以下、エアコンとも記載する。）は、周知のコンプレッサ２に加え、コンデンサ、エキスパンションバルブ、エバポレータ等を備えた蒸気圧縮式冷媒サイクルを構成する。エアコンのコンプレッサ２は、エンジン１により駆動される。よって、コンプレッサ２を作動させると、エンジン負荷が増大し、インテークマニホールド１０内の負圧が減少するため、マスターバック３に供給可能な負圧も減少する。
【００１４】  エンジンコントロールユニット３０（以下、ＥＣＵと記載する。）は、アクセルペダル開度ＡＰＯに応じた要求トルクＴｄ基づいて目標エンジントルクを算出する。アクセルペダル開度ＡＰＯが所定値未満の場合は、スロットルバルブ１３の開度を微小に制御し、アイドリング状態とする。ＥＣＵは、大気圧（以下、ＰＯＰとも記載する。）を検出する大気圧センサ４１を内蔵する。ブレーキスイッチ２１は、ブレーキペダル４が操作されたときにＯＮ信号をＥＣＵに出力する。エアコンスイッチ２２は、運転者がエアコンの作動を希望したときにＯＮ信号をＥＣＵに出力する。車速センサ２３は、車速ＶＳＰを検出し、ＥＣＵに出力する。アクセル開度センサ２４は、運転者のアクセルペダル開度ＡＰＯを検出し、ＥＣＵに出力する。
【００１５】  ＥＣＵは、エンジン１のスロットルバルブ１３やインジェクタを制御して、エンジン１の運転状態及びコンプレッサ２の作動状態を制御する。また、ＥＣＵは、ＰＩＭとＰＯＰとに基づいてマスターバック３内の負圧であるマスターバック負圧推定値（以下、ＰＭＢ＊とも記載する。）を推定する負圧推定部４２を有する。これにより、マスターバック負圧センサを設置する必要がない。
【００１６】  エアコンコントロールユニット３０（以下、ＡＣＵと記載する。）は、車室内の空調制御を行う制御装置である。ＡＣＵは、ＥＣＵとの間で相互に各種信号を送受信し、ＥＣＵから指示されたコンプレッサ２の作動のＯＮ・ＯＦＦ指令に基づいてコンプレッサ２の作動状態を制御する。また、ＡＣＵ内では、乗員等が設定した設定車室内温度となるように、コンプレッサ２の吐出容量等を制御する。
【００１７】  （ブレーキ負圧要求時空調制御について）  ここで、実施例１のシステムを備えた車両の課題について説明する。マスターバック３内の負圧を検出するにあたり、実施例１の負圧推定部４２に代えて、マスターバック３内の負圧を直接検出するセンサを備えた場合、負圧不足を検出した時点でエアコンを停止し、負圧を確保後、エアコンを作動させればよい。しかしながら、直接検出するセンサを備えておらず、インテークマニホールド１０内の圧力と大気圧とからマスターバック３内の負圧を推定する場合、精度の高い推定は困難である。インテークマニホールド１０とマスターバック３との間にはチェックバルブ１２が設けられているため、常に同じ圧力状態を維持しているわけではないからである。よって、負圧推定値と実際の負圧との間に若干の乖離がある。
【００１８】  そこで、マスターバック３内の負圧推定値が所定値を下回っている場合には、確実に負圧を確保可能な期間、タイマ管理によってエアコンを停止させることとした。一方、エアコンが停止する場面が多くなりすぎると、空調性能が低下し、乗員に不快感を与えるおそれがある。そこで、タイマ管理でエアコンを停止させた後は、空調性能を確保可能な期間、タイマ管理によってエアコンを作動させることとした。すなわち、マスターバック３内の負圧推定値が実際の負圧から乖離していたとしても、タイマ管理に基づくエアコンの停止と作動を所定条件に応じて繰り返すことで、マスターバック３の負圧の確保及び空調性能の確保を両立した。以下、上記作用を実現する制御フローについて説明する。
【００１９】  （ブレーキ負圧要求時空調制御処理）  図２は、実施例１の車両用空調装置におけるブレーキ負圧要求時空調制御処理を表すフローチャートである。  ステップＳ１では、アクセル開度ＡＰＯによりアイドル判定を行う。具体的には、ＡＰＯが足離しを表す所定値未満の場合、エンジン１のアイドリング状態が成立していると判定する。  ステップＳ２では、アイドル判定が成立しているか否かを判断し、アイドル判定が成立したときはステップＳ３へ進み、それ以外の場合はステップＳ１１に進む。
【００２０】  ステップＳ３では、負圧推定部４２によりＰＭＢ＊を演算する。具体的には、吸気圧センサ２５により検出されたＰＩＭから大気圧ＰＯＰを差し引いた差分に基づいてＰＭＢ＊を演算する。尚、調整ゲイン等を設定して演算してもよく、特に限定しない。  ステップＳ４では、マスターバック負圧推定値ＰＭＢ＊が所定値Ｐ１以下か否かを判断し、所定値Ｐ１以下の場合はステップＳ５に進み、所定値Ｐ１より大きい場合はステップＳ９に進む。ここで、所定値Ｐ１は、マスターバック３内の負圧が十分にアシスト力を発生できる値である。言い換えると、所定値Ｐ１以下の場合、マスバータック３内の負圧がアシスト力を発生できる程度に確保できていない状態である。
【００２１】  ステップＳ５では、ブレーキスイッチ２１がＯＮか否かを判断し、ＯＮの場合はステップＳ６に進み、ＯＦＦの場合はステップＳ９に進む。すなわち、ブレーキスイッチ２１がＯＮの場合、ＰＭＢ＊が減少する傾向にあり、ブレーキスイッチ２１がＯＦＦの場合、ＰＭＢ＊は保持されるからである。  ステップＳ６では、車速ＶＳＰが所定車速Ｖ１以上か否かを判断し、Ｖ１以上の場合はステップＳ７に進み、Ｖ１未満の場合はステップＳ９に進む。ここで、所定車速Ｖ１は、車両が動いていることを表す値である。言い換えると、Ｖ１未満の場合は略車両停止状態であり、負圧不足はさほど心配ない。一方、Ｖ１以上の場合は車両走行状態であり、負圧を確保する必要があることを表す。
【００２２】  ステップＳ７では、第１タイマが第１所定時間Ｔ１以上か否かを判断し、Ｔ１以上の場合はステップＳ９に進み、Ｔ１未満の場合はステップＳ８へ進む。ここで、第１タイマとは、後述するブレーキ負圧要求に基づくエアコンカット条件が成立したときにインクリメントされるタイマである。また、第１所定時間Ｔ１は、不足している負圧を確保するのに必要な時間である。  ステップＳ８では、ブレーキ負圧要求に基づくエアコンカット条件が成立状態とする。すなわち、ブレーキ負圧の不足に伴い、エアコンを停止し、エンジン１のコンプレッサ分の負荷を軽減することで、負圧を確保するための条件が成立していることを表す。  ステップＳ９では、第２タイマが第２所定時間Ｔ２以上か否かを判断し、Ｔ２以上の場合はステップＳ１０に進み、Ｔ２未満の場合はステップＳ１１に進む。ここで、第２タイマとは、ブレーキ負圧要求に基づくエアコンカット条件が不成立のときにインクリメントされるタイマである。また、第２所定時間Ｔ２は、エアコンの性能を確保するのに必要な時間であり、例えば夏の車室内において、車室内温度を設定温度に向けて、ある程度低下させるのに必要な時間である。
【００２３】  ステップＳ１０では、エアコンカット条件の前回状態を維持する。エアコンカット条件が成立している場合は成立状態を維持し、不成立の場合は不成立状態を維持する。  ステップＳ１１では、ブレーキ負圧要求に基づくエアコンカット条件が不成立状態とする。  ステップＳ１２では、エアコンカット条件が成立しているか否かを判断し、成立している場合はステップＳ１３へ進み、不成立の場合はステップＳ１５に進む。  ステップＳ１３では、第１タイマをインクリメントする。  ステップＳ１４では、第２タイマをクリアする。  ステップＳ１５では、第２タイマをインクリメントする。  ステップＳ１６では、第１タイマをクリアする。
【００２４】  図３は、実施例１の車両用空調装置におけるブレーキ負圧要求時空調制御処理を表すタイムチャートである。このタイムチャートは、運転者がブレーキペダル４を踏み込んだ状態で、車両が停止状態であり、エアコン作動によりコンプレッサ２がＯＮ、かつ、マスターバック負圧推定値ＰＭＢ＊が所定値Ｐ１以下の状態から開始する。尚、ＰＭＢ＊に記載された点線は、実際のマスターバック３内の負圧である。  運転者がブレーキペダル４の踏み込み量を操作し、ブレーキスイッチ２１がＯＮのままエンジン１がアイドリング状態でクリープ走行を開始すると、時刻ｔ１において、車速ＶＳＰが所定車速Ｖ１を上回る。よって、エアコンカット条件が成立状態となり、第１タイマのインクリメントが開始する。第１タイマがインクリメントされている間は、エアコン停止によりエンジン１のコンプレッサ２負荷が軽減され、ＰＭＢ＊は上昇を開始する。その間、例えば渋滞などでブレーキペダル４を操作し、非常にゆっくり走行していたとしても、ＰＭＢ＊を確保できる。
【００２５】  時刻ｔ２において、第１タイマが第１所定時間Ｔ１に到達すると、第１タイマがクリアされる。このとき、ＰＭＢ＊が所定値Ｐ１より大きな値であるため、エアコンカット条件が不成立となる。よって、第２タイマのインクリメントを開始すると共に、エアコンを作動させて空調性能を確保する。一方、エンジン１にコンプレッサ２の負荷が加わり、継続してブレーキペダル４を操作しているため、ＰＭＢ＊は減少するものの、第２タイマのインクリメントを開始すると、第２所定時間Ｔ２が経過するまでは、前回のエアコンカット条件の成立状態もしくは不成立状態を維持する。よって、第２タイマのインクリメント中にＰＭＢ＊が所定値Ｐ１を下回ったとしても、エアコンカット条件の不成立状態が維持される。よって、第２タイマのインクリメント開始から第２所定時間Ｔ２の間は、エアコンの作動を継続するため、空調性能を確保できる。
【００２６】  時刻ｔ３において、第２タイマが第２所定時間Ｔ２に到達すると、第２タイマがクリアされる。このとき、ＰＭＢ＊が所定値Ｐ１を下回っているため、エアコンカット条件が成立状態となる。よって、再度、時刻ｔ１〜ｔ２のときと同様、第１タイマのインクリメントを開始し、エアコンを停止する。これにより、ＰＭＢ＊を確保できるため、走行状態が継続し、かつ、ブレーキペダル４の操作が繰り返されたとしても、負圧不足を回避できる。
【００２７】  以上説明したように、実施例１にあっては、下記の作用効果を奏する。  （１）エンジン１により駆動されるコンプレッサ２（空調用コンプレッサ）と、エンジン１のインテークマニホールド１０（吸気通路）に発生する負圧を導入してブレーキペダル踏力をアシストするマスターバック３内の負圧を、インテークマニホールド１０内の圧力と大気圧とに基づいて推定する負圧推定部４２と、を備え、コンプレッサ２が作動中にマスターバック３内の負圧が所定圧に対して不足している状態を含む所定条件が成立したときは、第１所定時間Ｔ１（第１期間）の間、コンプレッサ２を停止し、第１所定時間Ｔ１の経過後、所定条件に関わらず、第２所定時間Ｔ２（第２期間）の間は、コンプレッサ２を作動し、第２所定時間Ｔ２の経過後、所定条件の成立状態に応じてコンプレッサ２の作動を制御する。  すなわち、第１所定時間Ｔ１の間、コンプレッサ２を停止することで、マスターバック３内の負圧を確保できる。また、第１所定時間Ｔ１経過後は、所定条件に係らず第２所定時間Ｔ２の間、コンプレッサ２を作動させるため、空調性能を確保できる。また、第２所定時間Ｔ２経過後、所定条件が成立していれば、再度、第１所定時間Ｔ１の間、コンプレッサ２が停止するため、低車速走行状態のまま繰り返しブレーキペダル４を操作しても、マスターバック３内の負圧を確保できる。また、マスターバック内の負圧を推定することで、マスターバック負圧センサが不要となり、コストを削減できる。
【００２８】  （２）負圧推定部４２は、インテークマニホールド１０内の圧力から大気圧を減じた値に基づいて検出する。  よって、簡易な演算によりマスターバック３内の負圧を推定できる。
【００２９】  （３）所定条件は、ブレーキペダル４が踏まれており、エンジン１がアイドル運転状態であり、かつ、車両が走行中であることを更に含む。  よって、負圧の確保が必要な走行状態を精度よく検出できる。
【００３０】  〔他の実施例〕  以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、具体的な構成は他の構成であっても良い。実施例１では、マスターバック３内の負圧を推定演算したが、センサを設けて直接検出してもよい。また、ブレーキペダル４がＯＦＦであっても、第２所定時間Ｔ２内にブレーキペダル４のＯＮ履歴がある場合や、エンジン１がアイドル運転状態ではない場合であっても、負圧が不足している場合には、上記制御を適用するようにしてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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