(57)【要約】【課題】車両減速時にエンジンへの負荷を低減する車両用空調装置を提供する。【解決手段】エンジン駆動力を動力源とする圧縮機１０と、圧縮機１０の作動状態を制御する圧縮機制御手段１２とを備えた車両用空調装置に、圧縮機１０が作動しつつ、車両に具備されるブレーキ装置が作動したことを圧縮機制御手段１２が検知した場合に、圧縮機制御手段１２が圧縮機１０に対して負荷低減制御を開始する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン駆動力を動力源とする圧縮機（１０）と、この圧縮機（１０）の作動状態を制御する圧縮機制御手段（１２）とを備えた車両用空調装置において、
前記圧縮機（１０）が作動しつつ、車両に具備されるブレーキ装置が作動したことを前記圧縮機制御手段（１２）が検知した場合には、前記圧縮機制御手段（１２）が前記圧縮機（１０）に対して負荷低減制御を開始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、
前記圧縮機にエンジントルクを伝達するクラッチ機構を備え、
前記負荷低減制御によって該クラッチ機構が遮断され、該圧縮機（１０）が運転を停止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に記載の車両用空調装置において、
前記圧縮機（１０）が可変容量コンプレッサであって、
前記負荷低減制御によって該可変容量コンプレッサ（１０）の冷媒吐出量が低減することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、
前記ブレーキ装置の作動終了を検知した場合には、前記圧縮機制御手段（１２）が前記負荷低減制御を終了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、車室内の温度環境を調整する車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車室内の温度環境を改善するために、車両用空調装置によって温度調節がなされた空調風が車室内に送風されている。また、特許文献１に示されるように、乗員に不快感を与えることなく、車両の減速時に、冷房用熱交換器の冷却性能を高くして車両の減速エネルギーを回収し、省燃費効果を得ることが行われている。これは、車室内への吹出温度の変動が大きいほど乗員に不快感を与えるが、乗員が不快に感じない限界の変動の大きさは、車室内への吹出空気の送風量によって変化することに着目し、車両減速時における目標蒸発器吹出温度の下げ幅は、目標風量がＬｏからＨｉになる程小さくなるように設定されている。これにより、風量が少ない場合には下げ幅を大きくできるので、乗員に不快感を与えることなく省燃費効果を得るものである。
【０００３】
そして、このような車両用空調装置は、減速時にも圧縮機が稼働しているため、アクセルペダルに連動したスロットルが全閉状態であっても、アイドリング時のエンジン回転数を制御するアイドルスピードコントロールバルブ（以下ＩＳＣバルブという）を開閉することにより、エンジンの吸入空気量を増大し、エンジン回転数を高めることにより、圧縮機の負荷によってエンジンが停止しないように制御されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１０５８４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、所謂乗用車などに使用されるブレーキ装置は、大気圧とエンジンのブースト圧との差圧を利用して、運転者によるブレーキペダルの踏力を走行中の車両を停止させるために十分な制動力に増幅させている。
【０００６】
したがって、上記従来の車両用空調装置が稼働している状態でスロットルを全閉にした場合には、圧縮機を稼働するためにＩＳＣバルブによってエンジンの吸入空気量が増大されるので、ブースト圧が車両用空調装置を停止させた状態でスロットルを全閉にした場合まで下がらない。つまり、大気圧とブースト圧との差圧が小さくなり、所謂エンジンブレーキの効きが低下するとともに、ブレーキの構造によっては、制動性能が低下する可能性があった。
【０００７】
そこで、本発明は、車両減速時にはエンジンへの負荷を低減する車両用空調装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、エンジン駆動力を動力源とする圧縮機（１０）と、この圧縮機（１０）の作動状態を制御する圧縮機制御手段（１２）とを備えた車両用空調装置において、前記圧縮機（１０）が作動しつつ、車両に具備されるブレーキ装置が作動したことを前記圧縮機制御手段（１２）が検知した場合には、前記圧縮機制御手段（１２）が前記圧縮機（１０）に対して負荷低減制御を開始することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１に記載の車両用空調装置において、前記圧縮機にエンジントルクを伝達するクラッチ機構を備え、前記負荷低減制御によって該クラッチ機構が遮断され、該圧縮機（１０）が運転を停止することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１に記載の車両用空調装置において、前記圧縮機（１０）が可変容量コンプレッサであって、
前記負荷低減制御によって該可変容量コンプレッサ（１０）の冷媒吐出量が低減することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、上記課題を解決するため、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用空調装置において、前記ブレーキ装置の作動終了を検知した場合には、前記圧縮機制御手段（１２）が前記負荷低減制御を終了することを特徴とする。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、圧縮機制御手段が、ブレーキ装置が作動したことを検知して、負荷低減制御を行うことにより、エンジン負荷が低減され、エンジン回転を維持するために必要な吸入空気量が少なくて済む。これにより、ＩＳＣバルブ開度を狭めることができるので、エンジンのブースト圧を車両用空調装置が停止した状態付近まで下げることができる。したがって、車室内の空調を行っている最中であっても、安定した制動性能を得ることができる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、車両減速時には、負荷低減制御によって圧縮機が運転を停止するので、エンジン負荷が低減され、エンジンのブースト圧を車両用空調装置が停止した状態まで下げることができる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、請求項１と請求項２の効果に加えて、負荷低減制御によって圧縮機の冷媒吐出量が低減することにより、エンジン負荷が低減され、エンジンのブースト圧を車両用空調装置が停止した状態付近まで下げることができる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、請求項１〜請求項３の効果に加えて、ブレーキ装置の作動終了を検知した場合に圧縮機制御手段が負荷低減制御を終了することによって、車両が減速状態でのみ負荷低減制御が行われるため、乗員に不快感を与えることなくエンジン負荷を低減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る車両用空調装置１の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【００１７】
本実施形態の車両用空調装置１は、図１に示されるように、エンジン駆動力を動力源とし、車室内設定温度に応じて冷媒の吐出量を変えることができる圧縮機としての可変容量コンプレッサ１０と、この可変容量コンプレッサ１０に冷媒を供給する電磁制御弁１１と、可変容量コンプレッサ１０の作動状態を制御する圧縮機制御手段としてのＡ／Ｃコンピュータ１２と、車両用空調装置１に導入される空気温度を計測するＴｉｎｔセンサ１３とを備えている。
【００１８】
可変容量コンプレッサ１０は、本体内部に設けられたシリンダ内をピストンが往復運動する際に、シリンダ内部に供給された冷媒を圧縮、吐出している。また、クランク室内圧を変化させることでピストンが往復するストローク量を変化させ、冷媒の吐出量を変えることができる。
【００１９】
電磁制御弁１１は、吐出室内の高圧圧力を上記クランク室内へ導く制御弁であり、外部からの信号により制御される。
【００２０】
Ａ／Ｃコンピュータ１２は、車室内温度センサ出力、外気温度センサ出力、日射センサ出力、および各設定値（ブロア、温度）から目標エバポレータ通過空気温度を算出し、この目標値になるように電磁制御弁１１に信号を出力している。
【００２１】
また、Ａ／Ｃコンピュータ１２は、車体側機器５０でエンジンの制御を行うエンジンコンピュータ５１と信号の授受を行っているとともに、エンジンコンピュータ５１には、様々なセンサからの信号が入力され、車両の走行状態を検知するために、ブレーキペダル５２、テールランプ５３、ブレーキ油圧５４、エンジン回転数５５、ブースト圧５６などのセンサ信号が入力されている。
【００２２】
そして、ブレーキペダル５２が踏込まれたこと、テールランプ５３が点灯したこと、ブレーキ油圧５４が上昇したこと、エンジン回転数５５が急激に低下したこと、ブースト圧５６が急激に低下したことなどがエンジンコンピュータ５１を通じてＡ／Ｃコンピュータに入力されると、これらの条件によって車両が制動状態にあるとＡ／Ｃコンピュータ１２は判断し、電磁制御弁１１の開度量を小さくして、可変容量コンプレッサ１０のストローク量を小さくすることで、エンジン負荷を低減する。
【００２３】
図２には、通常状態でのＡ／Ｃコンピュータ１２で行われる制御の概要を示すフローチャートが示されている。まず、車両用空調装置１のスイッチが入ると、ステップ１００から制御が開始され、ステップ１１０で車両用空調装置１に導入される空気温度をＴｉｎｔセンサ１３が検知する。
【００２４】
つぎに、ステップ１２０でＴｉｎｔセンサ１３出力と設定された車室内の目標温度との温度差から電磁制御弁１１の弁の開度を制御するＤＵＴＹ比を算出し、ステップ１３０で電磁弁に出力する。
【００２５】
そして、このあとは車両用空調装置１のスイッチが切られるまでステップ１１０からステップ１３０までの制御が繰返される。
【００２６】
図３には、Ａ／Ｃコンピュータ１２が車両が制動中であることを認識した場合に行われる負荷低減制御の制御内容を示すフローチャートが示されている。図２に示される制御が行われている最中に、車両が制動状態であることをＡ／Ｃコンピュータ１２が検知した場合には、図３のステップ２００に移行する。
【００２７】
次に、ステップ２１０で要求ＤＵＴＹ出力として、電磁制御弁１１のＤＵＴＹ比を小さくし、可変容量コンプレッサ１０のストローク量をほぼゼロにする。
【００２８】
ステップ２２０で、車両が制動状態にあるか否かを判断し、制動状態が終了したと判断した場合には、負荷低減制御を終了し（ステップ２４０）、図２に示されるステップ１００に移行して、通常の制御を開始する。
【００２９】
また、制動状態が終了していないと判断した場合には、ステップ２３０で車両用空調装置１に導入される空気の温度Ｔｉｎｔが所定の上限値を超えているか否かを判断する。
【００３０】
ここで、Ｔｉｎｔが所定値を越えている場合には、車室内温度が上昇し、乗員に不快感を与える可能性があるので、ステップ２４０からステップ１００に移行し、通常の制御を開始する。また、Ｔｉｎｔが所定の上限値を超えていない場合には、ステップ２１０に移行し、車両が制動中の制御を継続する。
【００３１】
図４には、負荷低減制御を終了し、通常の制御に復帰するための条件が示されている。通常の制御に復帰するための条件として、車両速度とエンジン回転数のそれぞれが所定値以下であること、ブレーキペダルが踏まれた状態から踏まれていない状態に移行したこと、アクセル操作が行われていない状態から行われている状態に移行したことなどがあり、いずれか１つの条件を満足した場合に制動状態が終了したと判断して負荷低減制御を終了し、通常の制御に復帰する。
【００３２】
図５は本実施形態の車両用空調装置１が稼働している状態で制動中にブースト圧が変化する様子が示され、図６には従来から使用されている車両用空調装置が稼働している状態で制動中にブースト圧が変化する様子が示されている。また、図５、図６を比較して分かるように本実施形態の車両用空調装置１は、車両が制動中には十分にブースト圧が低下しているのが分かる。
【００３３】
これは、負荷低減制御により、車両が制動中には可変容量コンプレッサ１０のストローク量を小さくし、エンジン負荷を低減することで、スロットルが全閉状態でのＩＳＣバルブ開度を小さくすることができたために、エンジンの吸入空気量が減少し、ブースト圧を下げることができたことを示している。
【００３４】
乗用車などに使用されるブレーキ装置７０は、図７に示されるように、運転者が踏込むブレーキペダル５２と、このブレーキペダル５２の踏力を増幅するマスターバック７１と、増幅された踏力を油圧に変換するマスターシリンダ７２と、変換された油圧を車輪ごとに設けられたマスターシリンダ７２に伝える油圧配管７３と、車輪とともに回転するブレーキディスク７４とから構成され、運転者がブレーキペダル５２を踏込むことでマスターシリンダ７２内のピストンがブレーキパッドをブレーキディスク７４に押付け、ブレーキパッドとブレーキディスク７４との摩擦によって制動力を得るものである。
【００３５】
マスターバック７１は、内部空間を大気圧室７５とブースト圧室７６に分けつつ、これら大気圧室７５とブースト圧室７６の容積を変えるように摺動自在に設けられたピストン７７と、ブースト圧室７６にブースト圧を供給するブースト圧配管７８と、大気圧室７５に導入される空気量を制御する大気圧制御弁７９を具備する大気圧配管８０とから構成されている。
【００３６】
また、マスターバック７１は、ブレーキペダル５２が踏込まれると、踏力に応じて大気圧制御弁７９を開く。これにより、ピストン７７が大気圧室７５側からブースト圧室７６側に引張られて、踏力が増幅され、増幅された踏力がマスターシリンダ７２に伝えられる。
【００３７】
したがって、制動中は、車両用空調装置が稼働していない状態のブースト圧に近づけることで、マスターバック７１による踏力の増幅率が大きくなるとともに、制動力を安定させることができる。
【００３８】
以上の構成により、圧縮機制御手段が、ブレーキ装置が作動したことを検知して、負荷低減制御を行うことにより、エンジン負荷が低減され、エンジン回転を維持するために必要な吸入空気量が少なくて済む。これにより、ＩＳＣバルブ開度を狭めることができるので、エンジンのブースト圧を車両用空調装置が停止した状態付近まで下げることができる。したがって、車室内の空調を行っている最中であっても、安定した制動性能を得ることができる。
【００３９】
そして、ブレーキ装置の作動終了を検知した場合に圧縮機制御手段が負荷低減制御を終了することによって、車両が減速状態でのみ負荷低減制御が行われるため、乗員に不快感を与えることなくエンジン負荷を低減することができる。
【００４０】
また、ブースト圧を車両用空調装置が停止した状態付近まで下げることができることから、エンジンブレーキが車両用空調装置が停止した状態と同じように効くようになるため、より一層の制動力を得ることができる。
【００４１】
さらに、本実施形態では、可変容量コンプレッサ１０を使用し、ピストンのストローク量を変えることで、エンジン負荷を低減しているが、エンジントルクを伝達するクラッチ機構を備えた圧縮機を用いて、車両が制動中にはクラッチ機構を遮断し、圧縮機の運転を停止することでエンジン負荷を低減することでも同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用空調装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】通常状態でのＡ／Ｃコンピュータ１２で行われる制御の概要を示すフローチャートである。
【図３】Ａ／Ｃコンピュータ１２が車両が制動中であることを認識した場合に行われる負荷低減制御の制御内容を示すフローチャートである。
【図４】負荷低減制御を終了し、通常の制御に復帰するための条件が示されている。
【図５】本実施形態の車両用空調装置が稼働している状態で制動中にブースト圧が変化する様子を示す図である。
【図６】従来から使用されている車両用空調装置が稼働している状態で制動中にブースト圧が変化する様子を示す図である。
【図７】ブレーキ装置の構成を示す概要図である。
【符号の説明】
１…車両用空調装置
１０…可変容量コンプレッサ（圧縮機）
１１…電磁制御弁
１２…Ａ／Ｃコンピュータ（圧縮機制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004196171.tif 000008
【図７】
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