(57)【要約】【課題】  車載バッテリの出力電圧が変動しても、電磁制御弁２３を適切に制御する。【解決手段】  電子制御装置２４は、電磁制御弁２３に流す制御電流の電流値を決定し、車載バッテリ２６の出力電圧を検出し（ステップＳ１１０）、この検出された出力電圧に応じて、当該制御電流の電流値に対応するデューティー比ｄを決定し（ステップＳ１１２〜Ｓ１１４）、この決定されたデューティー比のパルス信号を駆動信号として電磁制御弁２３に出力する（ステップＳ１２０）。デューティー比ｄとしては、車載バッテリ２６の出力電圧に応じて、当該制御電流の電流値に対応する値が、決定される。このため、車載バッテリの出力電圧が変動しても、上述の如く決定された電流値の制御電流を電磁制御弁２３に流すことができるので、電磁制御弁２３を適切に制御することができる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載バッテリ（２６）から給電され、車両用電動アクチュエータ（２３）に出力するパルス信号のデューティー比を変化させて前記車両用電動アクチュエータを制御する車両用電動アクチュエータの電子制御装置（２４）であって、
前記車両用電動アクチュエータに流す電流値を決定する電流値決定手段（Ｓ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１１５）と、
前記車載バッテリの出力電圧を検出する電圧検出手段（Ｓ１００）と、
前記電圧検出手段の検出電圧に応じて、前記電流値決定手段により決定された電流値に対応する前記デューティー比を決定するデューティー比決定手段（Ｓ１１２〜Ｓ１１４）と、
前記決定されたデューティー比の前記パルス信号を前記車両用電動アクチュエータに出力する出力手段（Ｓ１２０）と、を備えることを特徴とする車両用電動アクチュエータの電子制御装置。
【請求項２】
前記車両用電動アクチュエータは、車載駆動源からの動力により駆動される車両空調装置用の可変容量型圧縮機の冷媒の吐出容量を調整するものであることを特徴とする請求項１に記載の車両用電動アクチュエータの電子制御装置。
【請求項３】
車室内の希望温度を設定するための温度設定手段（２５ｃ）と、
車室内温度を検出する室内温度検出手段（２５ｂ）と、を備えており、
前記電流値決定手段は、
前記車室内温度と前記希望温度との温度差に基づいて、前記車両用電動アクチュエータに流す電流値を決定することを特徴とする請求項２に記載の車両用電動アクチュエータの電子制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載バッテリから給電されて車両用電動アクチュエータを制御する車両用電動アクチュエータの電子制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両空調装置用の圧縮機としては、駆動源としての走行用エンジンからの動力が電磁クラッチを介して断続的に伝達され、この伝達される動力により冷媒の吸入、圧縮、吐出を行うとともに、電子制御装置により電磁制御弁（車両用電動アクチュエータ）の開度が制御されて斜板の傾斜角度、つまり、ピストンの行程が制御されることにより冷媒の吐出容量が制御される斜板形圧縮機が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、電子制御装置は、電磁制御弁に対してパルス信号を出力し、そのパルス信号のデューティー比を変化させることにより、電磁制御弁に流れる実効電流値を調整する。このことにより、電磁制御弁の開度が調整されて、ピストンの行程が調整されて冷媒の吐出容量が調整されることになる。
【０００４】
なお、デューティー比（ｄｕｔｙ比）とは、一周期Ｔのうちハイレベル期間Ｔｈが占める割合を百分率で表すものである｛ｄｕｔｙ比＝Ｔｈ／Ｔ×１００（％）｝）。
【特許文献１】特開２００１−０７３９４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述の電子制御装置は、車載バッテリから給電されて、動作している。ここで、車載バッテリは、車載発電機により充電されるものであり、車載発電機自体が走行用エンジンの駆動により発電するものである。したがって、車載バッテリの出力電圧は、車載発電機の発電状態、すなわち、走行用エンジンの回転数に応じて、変動する。
【０００６】
このため、電磁制御弁の開度を例えばＸ％とするためにパルス信号のデューティー比をＹ％と設定しても、車載バッテリの出力電圧が変動すると、パルス信号の電圧レベルが変動するので、電子制御装置から電磁制御弁に流れる電流値をも変動する。これに伴い、電磁制御弁に流れる電流値として、デューティー比：Ｙ％に対応する値が得られない。よって、電磁制御弁による冷媒の吐出容量の調整を適切に行うことができない。
【０００７】
また、このように、パルス信号のデューティー比を設定したにも関わらず、車載バッテリの出力電圧の変動に伴って電子制御装置から流れる電流値が変動するといった問題は、斜板形圧縮機の電磁制御弁に限らず、他の車両用電動アクチュエータにも生じる。
【０００８】
本発明は、上記点に鑑み、車載バッテリの出力電圧が変動しても、車両用電動アクチュエータを適切に制御するようにした車両用電動アクチュエータの電子制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車載バッテリ（２６）から給電され、車両用電動アクチュエータ（２３）に出力するパルス信号のデューティー比を変化させて前記車両用電動アクチュエータを制御する車両用電動アクチュエータの電子制御装置（２４）であって、
前記車両用電動アクチュエータに流す電流値を決定する電流値決定手段（Ｓ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１１５）と、
前記車載バッテリの出力電圧を検出する電圧検出手段（Ｓ１００）と、
前記電圧検出手段の検出電圧に応じて、前記電流値決定手段により決定された電流値に対応する前記デューティー比を決定するデューティー比決定手段（Ｓ１１２〜Ｓ１１４）と、
前記決定されたデューティー比の前記パルス信号を前記車両用電動アクチュエータに出力する出力手段（Ｓ１２０）と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、前記デューティー比としては、前記電圧検出手段の検出電圧に応じて、前記決定された電流値に対応する値が、決定される。このため、車載バッテリの出力電圧が変動しても、前記決定された電流値を前記車両用電動アクチュエータに流すことができるので、車両用電動アクチュエータを適切に制御することができる。
【００１１】
例えば、車両用電動アクチュエータは、請求項２に記載の発明の如く、車載駆動源からの動力により駆動される車両空調装置用の可変容量型圧縮機の冷媒の吐出容量を調整するものを採用してもよい。
【００１２】
ここで、可変容量型圧縮機の冷媒の吐出容量を、車室内温度と車室内の希望温度との温度差に基づいて、制御する場合には、請求項３に記載の発明のように、車室内の希望温度を設定するための温度設定手段（２５ｃ）と、車室内温度を検出する室内温度検出手段（２５ｂ）と、を備え、前記電流値決定手段が、前記車室内温度と前記希望温度との温度差に基づいて、前記車両用電動アクチュエータに流す電流値を決定することが必要になる。
【００１３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本実施形態は、本発明に係る車両用電動アクチュエータの電子制御装置をバス用の空調装置に適用したものである。図１は、本実施形態のバス用空調装置を示す模式図であり、可変容量圧縮機１１はバス用空調装置の冷凍サイクルにおいて気相冷媒を吸入、圧縮、吐出するものである。ここで、本実施形態の冷凍サイクルについて説明すると、圧縮機１１から吐出された高温高圧の気相冷媒は放熱器１２に流入し、ここで外気に放熱、換言すると外気により冷却されている。
【００１５】
放熱器１２で放熱した冷媒は、膨張弁１３（減圧手段）により低圧に減圧され、気液２相状態となった後に蒸発器１４に流入し、ここで車室内への空調空気から吸熱して蒸発する。蒸発した冷媒はアキュムレータ１５に流入し、ここで気相冷媒と液相冷媒とに分離される。液相冷媒は余剰冷媒としてアキュムレータ１５に蓄えられ、気相冷媒は圧縮機１１の吸入側に供給される。
【００１６】
このような冷凍サイクルにより、冷媒は蒸発器１４で車室内への空調空気から吸熱（空調空気を冷却）している。なお、蒸発器１４の空調空気流れ下流側には、空調空気を加熱するヒータ（図示せず）が配置されており、蒸発器１４と共に空調空気の温度調節を行っている。
【００１７】
一方、圧縮機１１は周知のように車両走行用エンジン１６の動力が電磁クラッチ１７、ベルト１８等を介して伝達されることにより駆動するものであり、具体的には特開2003-002048号公報記載の圧縮機のように、斜板の傾斜角度を変えて冷媒の吐出容量を変化させる斜板形（スワッシュ式）の可変容量圧縮機である。
【００１８】
また、圧縮機１１はその回転軸に対して傾いた斜板を回転軸と一体的に回転させることによりシューを介して斜板に連結されたピストンを往復運動させて冷媒を吸入、圧縮、吐出している。なお、斜板の傾斜角度の調整により圧縮機１１の冷媒吐出容量を制御する電磁制御弁２３については後述する。
【００１９】
次に、電磁制御弁２３などを制御するための電子制御装置（ＥＣＵ）２４について図２を用いて述べる。
【００２０】
電子制御装置２４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータとその周辺回路にて構成されるものである。そして、電子制御装置２４は、車載バッテリ２６から給電されて、動作するものである。電子制御装置２４は、スイッチ・センサ群２５のそれぞれの出力値、及び車載バッテリ２６の出力電圧に基づいて、予め設定されたプログラムに従った演算処理を行って電磁クラッチ１７及び電磁制御弁２３に駆動信号を出力する。電磁制御弁２３の出力される駆動信号としては、パルス信号が用いられる。
【００２１】
ここで、パルス信号の電圧値、そのデューティー比ｄ、及び、実効電流値（これは、電磁制御弁２３を流れる実効電流値）の間には、パルス信号の電圧値×デューティー比ｄ＝実効電流値×抵抗値（一定値）の関係が存在するため、後述するように、パルス信号のデューティー比ｄを変えることにより、電磁制御弁２３に流す実効電流値を０（零）、Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ（０＜Ｉａ＜Ｉｂ＜Ｉｃ）のいずれに切り替えるようにしてある。
【００２２】
一方、スイッチ・センサ群２５は、空調装置（Ａ／Ｃ）のＯＮ、ＯＦＦを行うＡ／Ｃスイッチ２５ａ、車室内の空気温度（内気）を検出する車室内温度センサ２５ｂ、および、ユーザー（乗員）により車室内の希望温度が設定される温度設定スイッチ２５ｃなどである。
【００２３】
また、電子制御装置２４の電圧検出端子（アナログ／デジタル変換ポート）には、電磁制御弁２３の電源入力端子Ｖｄｄが接続されている。このため、電子制御装置２４は、その電圧検出端子を介して、車載バッテリ２６から電源入力端子Ｖｄｄに印加される電源電圧を検出することができる。このように検出される電圧（以下、電磁弁電源電圧という。）は、後述するように、パルス信号のデューティー比ｄを決定するのに用いられる。
【００２４】
ここで、電子制御装置２４には、車載バッテリ２６から電源供給を受けるための電源端子Ｄｓｓが設けられ、電子制御装置２４が、電源端子Ｄｓｓの電圧を検出して、この検出電圧を上述の電磁弁電源電圧に代えて用いるように構成すれば、電子制御装置２４に対して電圧検出端子（アナログ／デジタル変換ポート）を採用する必要がなくなる。
【００２５】
しかし、この場合、電磁制御弁２３の電源入力端子Ｖｄｄと電子制御装置２４の電源端子Ｄｓｓとの間に配線の抵抗成分（インピーダンス）が存在するため、抵抗成分に基づく電圧降下が生じる。このため、電磁制御弁２３の電源入力端子Ｖｄｄの電圧を用いる場合に比べて、電源電圧の検出精度が劣化する。言い換えれば、本実施形態の如く、電磁制御弁２３の電源入力端子Ｖｄｄの印加電圧を用いた方が、電子制御装置２４の電源端子Ｄｓｓの印加電圧を用いる場合に比べて、電源電圧の検出精度が高くなる。
【００２６】
次に、本実施形態の特徴である、電子制御装置２４による電磁制御弁２３の制御処理について図３を用いて説明する。図３は、電子制御装置２４による電磁制御弁２３の制御処理を示すフローチャートである。
【００２７】
電子制御装置２４は、電磁クラッチ１７を制御して圧縮機１１及び車両走行用エンジン１６の間を接続しているとき、図３に示すフローチャートにしたがって、コンピュータプログラムを実行する。
【００２８】
まず、ステップＳ１００において、車載バッテリ２６の出力電圧（電磁制御弁２３の電源入力端子の電位）を検出する。
【００２９】
次に、車室内温度センサ２５ｂにより検出された内気温度と温度設定スイッチ２５ｃにより設定された希望温度との温度差ΔＴ（内気温度−希望温度）を算出し、この算出された温度差ΔＴが、ΔＴ＜０℃、０℃≦ΔＴ＜Ｔａ、Ｔａ≦ΔＴ＜Ｔｂ、ΔＴ≧Ｔｂのいずれに該当するかを判定する（ステップＳ１１０、ステップＳ１１１、ステップＳ１１５）。
【００３０】
例えば、ΔＴ＜０℃、すなわち、温度差ΔＴが０℃未満であるとき（ステップＳ１１０：ＹＥＳ、ステップＳ１１５：ＮＯ）、電磁制御弁２３に出力するパルス信号のデューティー比ｄを「０％」とする（ｄ＝０％）。このため、電磁制御弁２３に対してパルス信号の出力を停止することになる。これに伴い、電子制御装置２４から電磁制御弁２３には電流が流れない。
【００３１】
なお、パルス信号のデューティー比ｄは、パルス信号のハイレベル期間／１周期に対するパルス信号のハイレベル期間の比率である（ｄ＝パルス信号のハイレベル期間／１周期）。
【００３２】
また、温度差ΔＴが、０℃≦ΔＴ＜Ｔａ、すなわち、温度差ΔＴが０℃以上Ｔａ未満であるとき（ステップＳ１１０：ＹＥＳ、ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、図４中のグラフＸ３でデューティー比ｄを決定する（ステップＳ１１２）。
【００３３】
ここで、図４のグラフＸ３は縦軸をデューティー比ｄとし、横軸を車載バッテリ２６の出力電圧とし、電磁制御弁２３に電流値Ｉａの制御電流を流す場合において、デューティー比ｄと車載バッテリ２６の出力電圧との関係を示す特性図である。この特性図では、車載バッテリ２６の出力電圧が大きくなるにつれてデューティー比ｄは小さくなる。
【００３４】
また、温度差ΔＴが、Ｔａ≦ΔＴ＜Ｔｂ、すなわち、温度差ΔＴがＴａ以上Ｔｂ未満であるとき（ステップＳ１１０：ＮＯ、ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、図４中のグラフＸ２でデューティー比ｄを決定する（ステップＳ１１３）。
【００３５】
ここで、図４のグラフＸ２は、電磁制御弁２３に電流値Ｉｂの制御電流を流す場合においてデューティー比ｄと車載バッテリ２６の出力電圧との関係を示す特性図である。この特性図では、グラフＸ３と同様、車載バッテリ２６の出力電圧が大きくなるにつれてデューティー比ｄが小さくなり、グラフＸ２で決定されるデューティー比ｄは、グラフＸ３で決定されるデューティー比ｄに比べて大きい。
【００３６】
さらに、温度差ΔＴが、Ｔｂ＜ΔＴ、すなわち、温度差ΔＴがＴｂ以上であるとき（ステップＳ１１０：ＮＯ、ステップＳ１１１：ＮＯ）、図４中のグラフＸ１でデューティー比ｄを決定する（ステップＳ１１４）。
【００３７】
ここで、図４のグラフＸ１は、電磁制御弁２３に電流値Ｉｃの制御電流を流す場合において、デューティー比ｄと車載バッテリ２６の出力電圧との関係を示す特性図である。この特性図では、グラフＸ２と同様、車載バッテリ２６の出力電圧が大きくなるにつれてデューティー比ｄが小さくなり、グラフＸ１で決定されるデューティー比ｄは、グラフＸ２で決定されるデューティー比ｄに比べて大きい（ステップＳ１１４）。
【００３８】
以上により、温度差ΔＴに基づいて、電磁制御弁２３に電流値を決定し、この決定された電流値と車載バッテリ２６の出力電圧とに基づいてデューティー比ｄを決定し、この決定されたデューティー比ｄのパルス信号を電磁制御弁２３に出力する（ステップＳ１２０）。これに伴い、この決定されたデューティー比ｄに対応する制御電流を電磁制御弁２３に流すことができる。
【００３９】
ここで、電磁制御弁２３の開度は、制御電流の電流値によって調整される。具体的には、制御電流の電流値を上げると、電磁制御弁２３の開度を絞り、斜板室内の圧力が低下する。これに伴い、斜板の傾斜角度が大きくなってピストンの行程が大きくなるため圧縮機１１の吐出容量が増大する。逆に、制御電流の電流値を下げると、電磁制御弁２３の開度を広げるので、斜板室内の圧力が上昇して斜板の傾斜角度が小さくなってピストンの行程が小さくなるため圧縮機１１の吐出容量が低下する。
【００４０】
以上により電磁制御弁２３の開度により圧縮機１１の冷媒吐出容量が調整される。このとき、圧縮機１１の冷媒吐出容量が小さくなると冷媒が蒸発器１４で車室内への空調空気から吸熱する熱量が小さくなり、吐出容量が大きくなると冷媒が蒸発器１４で車室内への空調空気から吸熱する熱量も大きくなる。
【００４１】
次に、本実施形態の作用効果を述べると、本実施形態の電子制御装置２４は、電磁制御弁２３を制御する上で必要な制御電流の電流値を決定し、車載バッテリ２６の出力電圧を検出し、この検出された出力電圧に応じて、当該制御電流の電流値に対応するデューティー比ｄを決定し、この決定されたデューティー比のパルス信号を駆動信号として電磁制御弁２３に出力する。
【００４２】
ここで、デューティー比ｄとしては、車載バッテリ２６の出力電圧に応じて、当該制御電流の電流値に対応する値が、決定される。このため、車載バッテリの出力電圧が変動しても、上述の如く決定された一定の電流値の制御電流を電磁制御弁２３に流すことができるので、電磁制御弁２３を適切に制御することができる。
【００４３】
一方、上述の如く、車載バッテリ２６の電源電圧の変動に関わらず、デューティー比ｄの制御により電磁制御弁２３に対して必要な一定の電流値が流れるようにする場合に限らず、次の如く構成することも考えられる。
【００４４】
（１）すなわち、車載バッテリ２６の電源電圧を基に一定の出力電圧を発生する定電圧回路を採用し、電子制御装置２４は、定電圧回路の出力電圧を基に、電磁制御弁２３に対して駆動信号を出力する。この場合、定電圧回路を採用することが必要になり、回路構成の複雑化を招く。
【００４５】
また、上述の如く、パルス信号のデューティー比ｄを決定する上で、電磁制御弁２３に印加される電源電圧を用いたが、次のように構成することも考えられる。
【００４６】
（２）すなわち、電源電圧に代えて、電磁制御弁２３に流れる制御電流の電流値を用いる。しかし、この場合、電磁制御弁２３に流れる制御電流の電流値を検出するために、抵抗素子を電磁制御弁２３に対して直列に接続し、かつ、その抵抗素子の両端子間の電圧を検出し、その検出電圧を基に制御電流の電流値を算出する処理が必要になる。このため、回路構成の複雑化と処理の煩雑化を招く。
【００４７】
以上により、本実施形態によれば、（１）（２）に比べて回路構成を複雑化にすること必要もなく、（２）に比べて、処理を煩雑化にする必要もない。
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、車両用電動アクチュエータとして、電磁制御弁２３を用いた例について説明したが、これに限らず、パルス信号のデューティー比を変えることにより制御可能なものならば、電動モータなど各種の電動アクチュエータを用いてもよい。
【００４８】
ここで、車両用電動アクチュエータとしては、バス用空調装置の可変容量圧縮機１１に用いられるものに限らず、各種のエンジンなど各種の車載機器に用いられるものであってもよい。
以下、上記実施形態と特許請求項の範囲の構成との対応関係について説明すると、車両用電動アクチュエータが２３に相当し、ステップＳ１００が電圧検出手段の処理に相当し、ステップＳ１１２〜Ｓ１１４の処理がデューティー比決定手段に相当し、ステップＳ１１０、Ｓ１１１、Ｓ１１５が、電流値決定手段に相当し
ステップＳ１２０が出力手段に相当し、温度設定スイッチ２５ｃが温度設定手段に相当し、２車室内温度センサ５ｂが室内温度検出手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係るバス用空調装置を示す模式図である。
【図２】図１のバス用空調装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図２の電子制御装置の制御処理を示すフローチャートである。
【図４】図２の電子制御装置がデューティー比ｄを決定する際に用いる車載バッテリの出力電圧とデューティー比ｄとの関係を示す特性図である。
【符号の説明】
【００５０】
２３…電磁制御弁、２４…電子制御装置、２６…車載バッテリ
【図１】
2005225336.tif 000003
【図２】
2005225336.tif 000004
【図３】
2005225336.tif 000005
【図４】
2005225336.tif 000006