(57)【要約】【課題】空調装置ＯＮの状態で走行中の車両が減速してアイドリング状態に突入する際のコンプレッサのトルク変化を予測しようとすると構造が複雑になってコストが高騰する。【解決手段】車両が減速しているか否かを判定するステップＳ１０、Ｓ２０と、減速と判定した場合に可変容量コンプレッサ１９のトルク値を算出するステップＳ３０と、可変容量コンプレッサ１９がステップＳ３０で算出したトルク値を維持するように可変容量コンプレッサ１９に与える信号を算出するステップＳ４０と、を含むことを特徴とする車両用空調装置の制御方法。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動用動力源（１８）により駆動され、外部からの信号により吐出容量を変化させることができる可変容量コンプレッサ（１９）により冷媒を圧縮し、この冷媒を循環させて空調を行う冷凍サイクル（１７）を備えた車両用空調装置の制御方法であって、
車両が減速しているか否かを判定するステップ（Ｓ１０、Ｓ２０）と、減速と判定した場合に可変容量コンプレッサ（１９）のトルク値を算出するステップ（Ｓ３０）と、可変容量コンプレッサ（１９）が前記トルク値を維持するように可変容量コンプレッサ（１９）に与える信号を算出するステップ（Ｓ４０）と、を含むことを特徴とする車両用空調装置の制御方法。
【請求項２】
前記トルク値を可変容量コンプレッサ（１９）の吐出冷媒圧力とエンジン回転数に基づいて算出することを特徴とする請求項１記載の車両用空調装置の制御方法。
【請求項３】
車両駆動用動力源（１８）により駆動され、外部からの信号により吐出容量を変化させることができる可変容量コンプレッサ（１９）により冷媒を圧縮し、この冷媒を循環させて空調を行う冷凍サイクル（１７）を備えた車両用空調装置の制御装置（２３）であって、
車両が減速しているか否かを判定する減速判定手段手段（Ｓ１０、Ｓ２０）と、この減速判定手段（Ｓ１０、Ｓ２０）が減速と判定した場合に可変容量コンプレッサ（１９）のトルク値を算出するトルク算出手段（Ｓ３０）と、可変容量コンプレッサ（１９）が前記トルク値を維持するように可変容量コンプレッサ（１９）に与える信号を算出する信号算出手段（Ｓ４０）と、を含むことを特徴とする車両用空調装置の制御装置。
【請求項４】
トルク算出手段（Ｓ３０）は、前記トルク値を可変容量コンプレッサ（１９）の吐出冷媒圧力とエンジン回転数に基づいて算出することを特徴とする請求項３記載の車両用空調装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置の制御方法及び制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空調装置ＯＮの状態で走行中の車両が停車してエンジンがアイドリング状態に移行する場合、エンストしないようにエンジン回転数を一定値に上げると燃料消費量が増大して燃費が悪化することがある。
【０００３】
そこで、コンプレッサのトルクを予測してエンジン側にフィードバックし、燃料噴射量を必要最低限に抑えるようにエンジン回転数を制御することによって燃費を改善するようにしたものが提案されている。
【０００４】
しかしながら、この場合、コンプレッサの回転数が安定した状態においてはコンプレッサのトルクの予測を比較的精度良く行うことができるが、回転数が急激に変化する状態においてはトルクを精度良く予測するのが困難である。
【０００５】
例えば、車両の減速時にフューエルカットの制御を行い、アイドリング直前でアイドリング状態を保持するための制御に切り替わる場合、リカバリー時のコンプレッサのトルクは回転数の減速と共に変動し、アイドリング回転に達してからトルクが安定するため、この過渡期のトルクを推定する必要がある。
【０００６】
このような急激な回転数の変化に伴うトルク変化を予測するためには、多くのセンサや複雑な制御システムを必要とするため、コストが高騰するという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
解決しようとする問題点は、空調装置ＯＮの状態で走行中の車両が減速してアイドリング状態に突入する際のコンプレッサのトルク変化を予測しようとすると構造が複雑になってコストが高騰する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両駆動用動力源１８により駆動され、外部からの信号により吐出容量を変化させることができる可変容量コンプレッサ１９により冷媒を圧縮し、この冷媒を循環させて空調を行う冷凍サイクル１７を備えた車両用空調装置の制御方法であって、車両が減速しているか否かを判定するステップと、減速と判定した場合に可変容量コンプレッサ１９のトルク値を算出するステップと、可変容量コンプレッサ１９が前記トルク値を維持するように可変容量コンプレッサ１９に与える信号を算出するステップと、を含むことを特徴としている。
【０００９】
また、本発明は、車両駆動用動力源１８により駆動され、外部からの信号により吐出容量を変化させることができる可変容量コンプレッサ１９により冷媒を圧縮し、この冷媒を循環させて空調を行う冷凍サイクル１７を備えた車両用空調装置の制御装置２３であって、車両が減速しているか否かを判定する減速判定手段手段Ｓ１０、Ｓ２０と、この減速判定手段Ｓ１０、Ｓ２０が減速と判定した場合に可変容量コンプレッサ１９のトルク値を算出するトルク算出手段Ｓ３０と、可変容量コンプレッサ１９が前記トルク値を維持するように可変容量コンプレッサ１９に与える信号を算出する信号算出手段Ｓ４０と、を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コンプレッサのトルク変化を予測するためのセンサや複雑な制御システムが不要となるため、構造が簡素化してコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態の制御装置を備えた車両用空調装置の概略構成図、図２は図１の車両用空調装置の制御システム図である。
【００１２】
図１に示す車両用空調装置は、内部に空気通路１が形成されたケーシング２を備えており、このケーシング２の上流側には、車室内空気を取り入れるための内気導入口３と、車室外空気を取り入れるための外気導入口４とが設けられている。  ケーシング２の上流側の内部には、内気導入口３及び外気導入口４を選択的に開閉する内外気切換装置としてのインテークドア５と、内気導入口３及び外気導入口４を介して内外気を導入すると共に下流側に向けて送風する送風装置としてのブロワ６とが設けられている。
【００１３】
ブロワ６の下流側には、空気通路１を通る空気から吸熱して冷却する熱交換器（エバポレータ）７が設けられ、この熱交換器７の下流側には、空気通路１を通る空気を暖めるヒータコア８と、冷却された空気の一部をヒータコア８に導くと共に残りの空気をヒータコア８をバイパスさせる温調装置としてのミックスドア９とが設けられている。
【００１４】
ミックスドア９の下流にはエアミックスチャンバ１０が設けられ、このエアミックスチャンバ１０に連通するように、空調風吹出口としてのデフロスタ吹出口１１、ベント吹出口１２、及びフット吹出口１３が設けられている。吹出口１１、１２、１３は、それぞれ配風装置としてのデフロスタドア１４、ベントドア１５、フットドア１６によって開閉されるようになっている。
【００１５】
このような車両用空調装置にあっては、インテークドア５により内気導入口３又は外気導入口４が開口され、ブロワ６が駆動されると内気又は外気が取り込まれる。取り込まれた空気は熱交換器７で冷却された後、ミックスドア９によりヒータコア８を通る流路とヒータコア８を迂回する流路とに適宜の比率で分配される。
【００１６】
そして、ヒータコア８で温められた空気とヒータコア８を迂回した空気とがエアミックスチャンバ１０で混合され、空調風として吹出口１１〜１３から車室内に向けて吹き出す。
【００１７】
熱交換器７は図２に示す冷凍サイクル１７の一部を構成しており、このサイクル１７を循環する冷媒を蒸発させることにより空気を冷却する。１９はコンプレッサであり、エンジン１８からの駆動力により駆動されて冷媒を圧縮する。コンプレッサ１９は、ＥＣＶに外部からの信号（デューティ比）を与えて斜板の角度を変化させることにより容量を制御可能な可変容量タイプのものである。
【００１８】
コンプレッサ１９で圧縮された冷媒は車室外に配置された熱交換器２０で凝縮し、リキッドタンク２１で気液分離された後、膨張弁２２で膨張し、熱交換器７で蒸発してコンプレッサ１９に戻る。
【００１９】
２３は空調制御装置であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むマイクロコンピュータにより構成されている。空調制御装置２３には、熱交換器７の出口側の空気温度を検出する吹出空気温度センサ２４と、熱交換器７の入口側の空気温度を検出する吸入空気温度センサ２５と、コンプレッサ１９の吐出冷媒圧力を検出するＰｄセンサ２６と、エンジンを制御するエンジン制御装置２７とが接続されている。
【００２０】
次に、本実施形態の動作を図３のフローチャートに基づいて説明する。まず、エンジンからの燃料噴射がＯＦＦになると処理フローがスタートする。
【００２１】
まず、ステップＳ１０でエンジン回転数を読み込み、所定値より低いか否かを判定する。ＮＯの場合には車両が減速状態ではないとみなして処理フローを終了する。
【００２２】
ステップＳ１０でＹＥＳの場合にはステップＳ２０に進み、スロットル開度が０より大きいか否かを判定する。ＹＥＳの場合には減速状態ではないとみなして処理フローを終了する。
【００２３】
ステップＳ２０でＮＯの場合には減速状態とみなし、ステップＳ３０に進んでコンプレッサ１９のトルク値を算出する。このトルク値は、ＩＳＣ（アイドルスピードコントロール）制御時に適切な空気補正量に制御可能な値である。このトルク値は、コンプレッサ１９の吐出冷媒圧力とエンジン回転数に基づいて算出すると精度良く算出することができるので好ましい。
【００２４】
なお、ＩＳＣとは、アイドル回転速度を安定させて、振動、発進時のエンスト、燃費の悪化等の現象の発生を防止するための制御である。一般に、エンジンでは、アイドル時の回転速度をエンストしない程度に少し高めに調整しているが、使用年数の経過とともにエンジンの調子が変化し、アイドル回転数が不安定になり、上記現象を引き起こす恐れがある。ＩＳＣ制御は、このような問題を解決するためのもので、スロットルバルブと並列に空気のバイパス通路を設け、この通路に取り付けられたＩＳＣバルブの開度をＥＣＵ（エンジンコンピュータ）によって調整し、バイパス空気量を変化させて最適なアイドル回転数に自動的に制御するようにしている。
【００２５】
ステップＳ３０でトルク値を算出すると、ステップＳ４０で、このトルク値に基づいてデューティ比を算出する。このデューティ比は、算出したトルク値をコンプレッサ１６が維持するように設定される。
【００２６】
次いで、ステップＳ５０でこのデューティ比をコンプレッサ１６のＥＣＶに出力し、コンプレッサ１６はこれに基づいて吐出容量を制御する。そして、ステップＳ６０でＩＳＣに移行するようエンジン制御装置２７に指示する。
【００２７】
図４は熱交換器７の負荷が２５℃、湿度５０％の状態で、コンプレッサ１９の吐出冷媒圧力Ｐｄが１０．５ｋｇ／ｃｍ２Ｇの時のデューティ比とコンプレッサトルクの関係を示したグラフである。
【００２８】
本図より、走行状態でＰｄが変化しなければ、コンプレッサの回転数が１５００ｒｐｍ（走行時）から８００ｒｐｍ（アイドリング時）に変化すると、コンプレッサのトルクは０．７ｋｇｆ・ｍから１．１ｋｇｆ・ｍまで０．４ｋｇｆ・ｍ変化することが判る。この場合、時間と共に大きく変化するトルクを精度良く予測することが困難であり、予測しようとすると、多くのセンサや複雑な制御システムを必要とする。
【００２９】
本実施形態では、このような複雑なトルク予測を行わず、コンプレッサ１９が減速判定時のトルク値を維持するようにデューティ比を設定する。例えば、この図では、コンプレッサが、減速判定時（１５００ｒｐｍ）のトルクをアイドリング時（８００ｒｐｍ）でも維持できるようにデューティ比を７０％から５０％にダウンさせる。
【００３０】
このような特性線図を制御装置２３のメモリに記憶させておき、減速前のトルクが変動しないようにデューティ比を設定することで、トルクの予測が不要となり、多くのセンサや複雑な制御システムが不要となるため、構造が簡素化してコストが低減する。
【実施例１】
【００３１】
図５は本発明の実施例、すなわちコンプレッサの回転数Ｎｃが２５００ｒｐｍ（走行状態）から８００ｒｐｍ（アイドリング状態）まで変化する間に１５００ｒｐｍ（Ｐ１）の時点で本発明の制御を実行した場合を示す実験データである。なお、Ｐ２は減速開始ポイント、Ｐ３はＩＳＣ復帰ポイントである。
【００３２】
同図に示すように、１５００ｒｐｍ（Ｐ１）で本発明の制御を開始してデューティ比を４０％から２０％に変更することで、コンプレッサのトルク値の変動が抑えられてほぼ一定の値を保っていることが判る。もし、この制御を実施しない場合には、トルク値は二点鎖線で示すように大きく変動することになる。
【００３３】
なお、本発明はエンジン以外の車両駆動用動力源を用いた車両にも適用可能である。
【００３４】
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態の制御装置を備えた車両用空調装置の概略構成図である。
【図２】図１の車両用空調装置の制御システム図である。
【図３】実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図４】コンプレッサのデューティ比とトルクの関係を示したグラフである。
【図５】実施例の実験データのグラフである。
【符号の説明】
【００３６】
１７  冷凍サイクル
１８  エンジン（車両駆動用動力源）
１９  可変容量コンプレッサ
Ｓ１０  減速判定手段
Ｓ２０  減速判定手段
Ｓ３０  トルク算出手段
Ｓ４０  信号算出手段
【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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