(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両減速時の所定条件にて車両エンジン（４）への燃料供給を停止する停止制御を行う車両に搭載される車両用空調装置であって、
前記車両エンジン（４）により駆動され、冷凍サイクルの冷媒を圧縮し、吐出する圧縮機（１）と、
前記圧縮機（１）の吐出量を可変する吐出量可変手段（１９）と、
前記停止制御の開始時における前記圧縮機（１）の負荷トルクおよび前記圧縮機（１）の回転数、並びに、前記燃料供給を再開する条件における前記圧縮機（１）の回転数に基づいて、前記燃料供給を再開する条件における前記圧縮機（１）の負荷トルクを予測する負荷トルク予測手段（Ｓ４００）とを備え、
前記負荷トルク予測手段（Ｓ４００）から出力された前記負荷トルクの予測値に応じて前記吐出量可変手段（１９）を制御して前記圧縮機（１）の吐出量を変更することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記燃料供給の再開条件での前記圧縮機（１）の負荷トルクの基準値を設定し、前記負荷トルクの予測値が前記基準値に近づくように前記圧縮機（１）の吐出量を変更することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記燃料供給の再開条件での前記圧縮機（１）の負荷トルクの基準値を設定し、前記負荷トルクの予測値が前記基準値より小さいときは、前記燃料供給の停止制御時における前記圧縮機（１）の吐出量を前記燃料供給の停止制御の開始時の吐出量より増加させ、前記負荷トルクの予測値が前記基準値より大きいときは、前記燃料供給の停止制御時における前記圧縮機（１）の吐出量を前記燃料供給の停止制御の開始時の吐出量より減少することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記吐出量可変手段（１９）は、外部からの制御信号（Ｉｎ）によって作動が制御され、
前記負荷トルク予測手段（Ｓ４００）は、前記停止制御の開始時における前記圧縮機（１）の負荷トルクとして、前記制御信号（Ｉｎ）および前記冷凍サイクルの高圧圧力（Ｐｈ）から決定された値を用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記負荷トルク予測手段（Ｓ４００）は、前記停止制御の開始時における前記圧縮機（１）の負荷トルクとして、前記圧縮機（１）の負荷トルク（１）を直接検出するセンサの出力値を用いることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項６】
前記負荷トルク予測手段（Ｓ４００）は、前記停止制御の開始時における前記圧縮機（１）の回転数として前記車両エンジン（４）の回転数から決定された値を用いることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項７】
前記燃料供給の再開条件は、前記燃料供給の停止後、前記車両エンジン（４）の回転数が予め設定された所定回転数に低下する時であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【請求項８】
前記燃料供給の停止中である時は、前記圧縮機（１）の吐出量を増加させることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両減速時に車両エンジン（内燃機関）への燃料供給を停止する制御装置、およびこの制御装置を備える車両に搭載される空調装置における圧縮機の吐出量制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両においてはアクセル操作量（アクセルペダルの踏み込み量）が零となっている減速時には、車両エンジンの燃費向上のために車両エンジンへの燃料供給を停止する、いわゆる燃料カット制御を行っている。この場合、車両エンジンの停止（エンスト）を防ぐために、燃料供給を停止しても車両エンジンが停止しない下限の所定回転数Ｎｅｏ（例えば、８００ｒｐｍ）を燃料供給停止の解除回転数として設定し、この設定回転数Ｎｅｏよりエンジン回転数が低下すると、燃料供給を再開している。
【０００３】
ところで、空調装置を搭載している車両では、空調装置の非作動時に比して作動時は、圧縮機負荷トルクが車両エンジンに加わる分だけ、車両エンジンの駆動負荷が増大するので、燃料供給再開時の設定回転数Ｎｅｏを所定量α（例えば、２００ｒｐｍ）だけ高くしている。つまり、空調装置の作動時にはＮｅｏ＋α（例えば、１０００ｒｐｍ）以下にエンジン回転数が低下すると、燃料供給を再開している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記＋αの値は、エンスト防止の確実性を上げるために、圧縮機の最大負荷トルク時を想定して決めているので、次のような不具合が生じる。
【０００５】
すなわち、春秋の中間期のように冷房熱負荷の小さい条件では、圧縮機の冷媒吐出量（単位時間当たりの流量）は小さくてよいので、圧縮機が可変容量型である場合には圧縮機が小容量の状態で運転される。圧縮機の負荷トルクは吐出容量の大きさに比例するので、圧縮機の小容量運転時には、Ｎｅｏ＋αより低い回転数域まで燃料供給停止を続行できるにもかかわらず、Ｎｅｏ＋αという高めの回転数にて燃料供給を再開することになり、車両エンジンの燃費を無駄に増加させることになる。
【０００６】
なお、特開平８−３１２４２３号公報には上記のように空調装置の非作動時における燃料供給再開時の第１設定回転数よりも、空調装置の作動時における燃料供給再開時の第２設定回転数を高くするとともに、エンジン回転数がこの第１、第２設定回転数の間にあるときは空調装置が作動すると、車両エンジンへの燃料供給量をリーン化処理することが記載されている。
【０００７】
この従来技術でも基本的には、空調装置の作動、非作動により燃料供給再開時の設定回転数を上下させることに変わりないので、冷房熱負荷の小さい条件下において燃費の無駄が発生する。
【０００９】
本発明は、燃料供給再開条件における空調用圧縮機の負荷トルクを予測して、空調用圧縮機の吐出量を適切に制御できる車両用空調装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために案出されたもので、請求項１に記載の発明では、車両エンジン（４）により駆動される圧縮機（１）の吐出量を可変する吐出量可変手段（１９）と、停止制御の開始時における圧縮機（１）の負荷トルクおよび圧縮機（１）の回転数、並びに、燃料供給を再開する条件における圧縮機（１）の回転数に基づいて、燃料供給を再開する条件における圧縮機（１）の負荷トルクを予測する負荷トルク予測手段（Ｓ４００）とを備え、負荷トルク予測手段（Ｓ４００）から出力された負荷トルクの予測値に応じて吐出量可変手段（１９）を制御して圧縮機（１）の吐出量を変更することを特徴とする。
【００１１】
これにより、燃料供給の再開条件での圧縮機負荷トルクの予測値に対応した適切な圧縮機吐出量を燃料供給停止時に設定できる。
【００１２】
なお、請求項１において、圧縮機（１）の吐出量の変更は、具体的には、▲１▼可変容量型圧縮機（１）を用いて、その吐出容量を変更する手段の他に、▲２▼吐出容量が一定の固定容量型圧縮機（１）を用いるとともに、この圧縮機（１）と車両エンジン（４）との間に、外部からの制御信号により変速比を制御可能な変速機を介在し、この変速機の変速比変更により圧縮機（１）回転数を変更する手段等を採用してもよい。
【００１３】
請求項２に記載の発明のように、燃料供給の再開条件での圧縮機（１）の負荷トルクの基準値を設定し、負荷トルクの予測値が基準値に近づくように圧縮機（１）の吐出量を変更してもよい。
【００１４】
これによると、圧縮機負荷トルクの基準値を予め車両エンジン（４）の運転特性を良好域に維持しうる限界値に設定しておくことにより、燃料供給の再開条件での圧縮機負荷トルクが、エンジン運転特性を良好域に維持し得る限界値に近づくように圧縮機吐出量を変更できる。
【００１５】
そのため、エンジン運転特性を良好に維持しながら、なおかつ、エンジン出力に余裕があるときは圧縮機吐出量を増加して冷凍サイクルの冷却能力を増加し、減速時エネルギーの回収効果を増大できる。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、燃料供給の再開条件での圧縮機（１）の負荷トルクの基準値を設定し、負荷トルクの予測値が基準値より小さいときは、燃料供給の停止制御時における圧縮機（１）の吐出量を燃料供給の停止制御の開始時の吐出量より増加させ、負荷トルクの予測値が基準値より大きいときは、燃料供給の停止制御時における圧縮機（１）の吐出量を燃料供給の停止制御の開始時の吐出量より減少することを特徴とする。
【００１７】
これにより、エンジン運転特性を良好に維持することと、圧縮機吐出量の増加による減速時エネルギーの回収効果の増大とを両立できる。
【００１９】
ここで、請求項１による負荷トルク予測の考え方を説明すると、車両減速時は短時間であるから、燃料供給の停止制御の時間も必然的に短時間であり、その間の空調熱負荷条件は一定に維持されるとみなすことができる。従って、燃料供給の停止制御の間は、空調熱負荷の面から圧縮機吐出量は一定に維持されることとなる。この関係を利用して、燃料供給の停止制御の開始時における圧縮機動力条件（トルクと回転数）と、燃料供給の再開条件における圧縮機回転数とから、燃料供給の再開条件における圧縮機負荷トルクを精度よく予測できる。
【００２０】
なお、請求項１において、停止制御の開始時とは、厳密に燃料供給の停止開始時点だけに限定されるものでなく、燃料供給停止の直前、直後でもよい。
請求項４に記載された発明のように、吐出量可変手段（１９）は、外部からの制御信号（Ｉｎ）によって作動が制御され、負荷トルク予測手段（Ｓ４００）は、停止制御の開始時における圧縮機（１）の負荷トルクとして、制御信号（Ｉｎ）および冷凍サイクルの高圧圧力（Ｐｈ）から決定された値を用いてもよい。
請求項５に記載された発明のように、負荷トルク予測手段（Ｓ４００）は、停止制御の開始時における圧縮機（１）の負荷トルクとして、圧縮機（１）の負荷トルク（１）を直接検出するセンサの出力値を用いてもよい。
請求項６に記載された発明のように、負荷トルク予測手段（Ｓ４００）は、停止制御の開始時における圧縮機（１）の回転数として車両エンジン（４）の回転数から決定された値を用いてもよい。
【００２１】
請求項７に記載の発明のように、燃料供給の再開条件は、具体的には燃料供給の停止後、車両エンジン（４）の回転数が予め設定された所定回転数に低下する時である。
【００２９】
請求項８に記載の発明では、燃料供給の停止中である時は、前記圧縮機（１）の吐出量を増加させることを特徴とする。
【００３０】
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。
【００３１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の全体構成図であり、車両用空調装置の冷凍サイクルＲには冷媒を吸入、圧縮、吐出する圧縮機１が備えられている。圧縮機１にはプーリ２およびベルト３を介して車両エンジン４の動力が伝達される。
【００３２】
なお、車両エンジン４は周知のように、空調用圧縮機１の他に、発電機、パワステ駆動用油圧ポンプ、冷却水ポンプ等の補機もベルト等の動力伝達手段を介して駆動するようになっている。
【００３３】
冷凍サイクルＲにおいて、圧縮機１から吐出された高温、高圧の過熱ガス冷媒は凝縮器６に流入し、ここで、図示しない冷却ファンより送風される外気と熱交換して冷媒は冷却されて凝縮する。この凝縮器６で凝縮した冷媒は次に受液器７に流入し、受液器７の内部で冷媒の気液が分離され、冷凍サイクルＲ内の余剰冷媒（液冷媒）が受液器７内に蓄えられる。
【００３４】
この受液器７からの液冷媒は膨張弁（減圧手段）８により低圧に減圧され、低圧の気液２相状態となる。この膨張弁８からの低圧冷媒は蒸発器（冷房用熱交換器）９に流入する。この蒸発器９は車両用空調装置の空調ケース１０内に設置され、蒸発器９に流入した低圧冷媒は空調ケース１０内の空気から吸熱して蒸発する。蒸発器９の出口は圧縮機１の吸入側に結合され、上記したサイクル構成部品によって閉回路を構成している。
【００３５】
空調ケース１０は空調空気の通風路を構成するものであって、空調ケース１０において、蒸発器９の上流側には送風機１１が配置されている。そして、送風機１１の吸入側（図１の上側）には図示しない内外気切替箱が配置され、この内外気切替箱から切替導入された車室内の空気（内気）または車室外の空気（外気）が送風機１１により空調ケース１０内に送風される。
【００３６】
空調ケース１０内で、蒸発器９の下流側には、車両エンジン４の温水（冷却水）を熱源として空気を加熱する温水式ヒータコア（暖房用熱交換器）１２が設置されている。この温水式ヒータコア１２の側方にはバイパス通路１３が形成され、温水式ヒータコア１２を通過する温風とバイパス通路１３を通過する冷風との風量割合をエアミックスドア１４により調節するようになっている。このエアミックスドア１４は、冷温風の風量割合の調節により車室内への吹出空気温度を調節する温度調節手段を構成する。
【００３７】
さらに、空調ケース１０の空気下流端には、車室内乗員の上半身に空気を吹き出すフェイス吹出口１５、車室内乗員の足元に空気を吹き出すフット吹出口１６、フロントガラス内面に空気を吹き出すデフロスタ吹出口１７が形成され、これらの吹出口１５〜１７は図示しない吹出モードドアにより切替開閉される。なお、上記したエアミックスドア１４および吹出モードドアはリンク機構等を介してサーボモータのような電気駆動手段により駆動される。
【００３８】
また、空調ケース１０内で、蒸発器９の空気吹出直後の部位にサーミスタからなる蒸発器吹出温度センサ（蒸発器冷却度合検出手段）１８が設けられている。
【００３９】
なお、圧縮機１として、本例では外部からの制御信号により吐出容量を可変する外部可変容量型圧縮機を用いている。この外部可変容量型圧縮機１は公知のものであり、例えば、斜板型圧縮機において吐出圧と吸入圧を利用して斜板室の圧力を制御する電磁式圧力制御装置を持つ容量可変装置１９を備え、斜板室の圧力を制御することにより斜板の傾斜角度を可変してピストンのストローク、すなわち圧縮機吐出容量を略０％〜１００％の範囲で連続的に変化させることができる。
【００４０】
上記容量可変装置１９の通電は空調制御部５により制御され、例えば、容量可変装置１９の制御電流Ｉｎを増大させると、圧縮機吐出容量が増大方向に変化するようになっている。つまり、容量可変装置１９の制御電流Ｉｎは、直接的には冷凍サイクルの低圧圧力Ｐｓの目標圧力を決めるものであり、制御電流Ｉｎの増加に反比例して低圧圧力Ｐｓの目標圧力が図２のように低下するので、制御電流Ｉｎの増加により圧縮機吐出容量が増大方向に変化する。
【００４１】
従って、制御電流Ｉｎの増減（圧縮機１の吐出容量の増減）により低圧圧力Ｐｓを上下させて、蒸発器５の温度（蒸発器吹出温度）が所定の目標温度（低圧圧力Ｐｓの目標圧力に対応した温度）となるように蒸発器５の冷却能力を制御できる。これにより、蒸発器５のフロスト防止、圧縮機１の省動力等の制御を行うことができる。
【００４２】
ここで、制御電流Ｉｎは具体的にはデューティ制御により可変するが、制御電流Ｉｎの値をデューティ制御によらず直接増減してもよい。
【００４３】
なお、本例の圧縮機１はその吐出容量を略０％付近まで減少させるものであるから、圧縮機１の運転断続用の電磁クラッチを備えていないが、圧縮機１に電磁クラッチを備えて、吐出容量が略０％付近まで減少したときに電磁クラッチへの通電を遮断して圧縮機１の運転を停止する構成としてもよい。
【００４４】
なお、空調制御部５には、上記したセンサ１８の他に、空調制御のために、内気温、外気温、日射量、エンジン冷却水（温水）温度等を検出する周知のセンサ群２０から検出信号が入力される。また、車室内計器盤近傍に設置される空調制御パネル２１の操作スイッチ群からも操作信号が入力される。空調制御部５には、後述の圧縮機負荷トルク予測部５ａ、および車両エンジン４の燃料供給停止時の圧縮機容量演算部５ｂが備えられている。
【００４５】
さらに、空調制御部５は、車両側のエンジン制御部２２に接続されており、これら両制御部５、２２相互間にて信号を入出力できるようになっている。エンジン制御部２２は周知のごとく車両エンジン４の運転状況等を検出するセンサ群２３からの信号に基づいて車両エンジン４への燃料噴射量、点火時期等を総合的に制御するものである。エンジン制御部２２には後述の燃料供給停止制御部２２ａが備えられている。
【００４６】
なお、空調制御部５およびエンジン制御部２２は、共通または別々のマイクロコンピュータとその周辺回路とにより構成されるものである。
【００４７】
次に、第１実施形態の作動を説明する。図３は空調制御部５による空調制御の基本フローを示しており、ステップＳ１００にてタイマ、制御フラグ等の初期化を行い、次に、ステップＳ２００にて各種信号の読み込みを行う。
【００４８】
具体的には、センサ１８からの蒸発器吹出温度ＴＥ、センサ群２０からの内気温ＴＲ、外気温ＴＡＭ、日射量ＴＳ、エンジン冷却水温度ＴＷ等のセンサ信号、空調制御パネル２１の操作スイッチ群の操作信号（設定温度Ｔｓｅｔ等）を読み込む。更に、空調制御部５とエンジン制御部２２との間の通信により乗員のアクセル操作に応じた現在のエンジン回転数Ｎｅ１、燃料供給停止信号ＦＣ、燃料供給停止の解除、すなわち、燃料供給再開の判定しきい値Ｎｅｏ等を読み込む。
【００４９】
ここで、燃料供給停止信号ＦＣはアクセル操作量が零となっている車両減速時に燃料供給停止制御部２２ａから出力される。また、燃料供給再開の判定しきい値Ｎｅｏは予め設定されている設定値であって、燃料供給停止制御部２２ａから出力される。
【００５０】
次に、ステップＳ３００にて空調自動制御のための各種制御値を演算する。この制御値の演算は公知のものと同じでよいので、簡単に説明すると、図４はステップＳ３００による演算の概要を示し、目標吹出温度ＴＡＯは空調熱負荷変動にかかわらず、車室内を乗員の設定した設定温度Ｔｓｅｔに維持するために必要な車室内への吹出空気温度であって、ＴＡＯは設定温度Ｔｓｅｔ、外気温ＴＡＭ、内気温ＴＲ、日射量ＴＳに基づいて演算する。
【００５１】
送風機１１の目標風量ＢＬＷはＴＡＯに基づいて演算し、エアミックスドア１４の目標開度ＳＷは、ＴＡＯ、蒸発器吹出温度ＴＥ、およびエンジン冷却水温度ＴＷに基づいて演算する。また、蒸発器１２の目標吹出温度ＴＥＯはＴＡＯ、ＴＡＭ等に基づいて演算する。容量可変装置１９の制御電流Ｉｎは実際の蒸発器吹出温度ＴＥが蒸発器目標吹出温度ＴＥＯに維持されるように演算される。制御電流Ｉｎと冷凍サイクルの低圧圧力Ｐｓは本例では図２のように制御電流Ｉｎの増加により冷凍サイクルの低圧圧力Ｐｓが低下する関係にある。
【００５２】
次に、ステップＳ４００に進み、車両減速時における燃料供給停止の解除条件、すなわち、燃料供給再開時における圧縮機１の負荷トルクの予測演算を行う。ここで、この負荷トルクの予測演算について詳述すると、車両減速時の継続時間は一般には極く短時間であり、そのため、車両空調装置にとって、車両減速時の間における空調熱負荷は実質上変動しないものとみなすことができる。それ故、車両減速開始時点の冷凍サイクルの運転状況から燃料供給再開時点における圧縮機１の負荷トルクを予測することが可能である。
【００５３】
すなわち、圧縮機１の負荷トルクは冷凍サイクルの高圧圧力Ｐｈと低圧圧力Ｐｓとの圧力差と相関関係が有り、この高低圧差（Ｐｈ−Ｐｓ）が大きいほど、圧縮機１の負荷トルクが大きいという関係にある。
【００５４】
図５は冷凍サイクルの高圧圧力Ｐｈおよび容量可変装置１９の制御電流Ｉｎと圧縮機１の負荷トルクとの関係を示す特性図で、実際に冷凍サイクルを運転して測定した実験データまたはコンピュータシーミレーション結果に基づいて作成したものであり、予め、空調制御部５のマイクロコンピュータのＲＯＭに記憶させてある。
【００５５】
前述のように制御電流Ｉｎの増加により冷凍サイクルの低圧圧力Ｐｓが低下するから、制御電流Ｉｎが増加するほど、また、高圧圧力Ｐｈが上昇するほど、圧縮機１の負荷トルクが増加する。なお、図５の圧縮機回転数条件は、燃料供給再開の判定しきい値としてのエンジン回転数Ｎｅｏに対応する圧縮機回転数である。
【００５６】
次に、上記判定しきい値としてのエンジン回転数Ｎｅｏの決め方を図６により説明すると、図６において、線Ａ，Ｂは、圧縮機１のトルクと回転数の積が一定となる等圧縮機動力線であり、線Ａは空調熱負荷最大時のものであり、線Ｂは空調熱負荷が最大負荷より所定量だけ小さいとき（低、中負荷時）のものである。
【００５７】
線Ｃは車両エンジン４の運転特性の不良域Ｄと良好域Ｅとを区分する仕切り線であって、ここで、運転特性の不良域Ｄとはエンスト、あるいはＮＶＨ特性の悪化が生じる領域であり、良好域Ｅとはエンスト、あるいはＮＶＨ特性の悪化が生じない領域である。なお、ＮＶＨ特性は周知のように騒音（Ｎ）、振動（Ｖ）及び乗り心地（Ｈ）の観点から評価される運転特性である。
【００５８】
燃料供給再開のエンジン回転数は、空調熱負荷最大時でもエンジン運転特性が不良域Ｄに入らないように、線Ａと線Ｃとの交点からＮｅｏとなる。そして、この線Ａと線Ｃとの交点から、上記Ｎｅｏに対応する圧縮機負荷トルク基準値はＴｏとなる。
【００５９】
今、ステップＳ４００による圧縮機負荷トルクの予測演算を行う時点において、エンジン回転数＝Ｎｅ１であって、空調熱負荷が低、中負荷であれば、回転数Ｎｅ１を等圧縮機動力線Ｂに適用することにより、圧縮機負荷トルク＝Ｔ１となる。そして、上記燃料供給再開時のＮｅｏにおける実際の圧縮機負荷トルクは線Ｂの特性によりＴ２に増加することになる。すなわち、エンジン回転数がＮｅ１からＮｅｏへ低下し、圧縮機回転数がＮｅ１、Ｎｅｏにそれぞれ対応するＮｃ１からＮｃｏへ低下するので、この回転数低下量に見合う分だけ圧縮機吐出容量が増加して圧縮機負荷トルクがＴ１からＴ２に増加するのである。
【００６０】
ステップＳ４００の演算処理はこの燃料供給再開時のＮｅｏにおける実際の圧縮機負荷トルクＴ２を図５の特性図により予測するものである。
【００６１】
図５において、横軸の高圧圧力Ｐｈは、センサ群２０の中に高圧圧力検出用の圧力センサを備えておくことにより検出することができる。図５の特性から、予測演算の時点においてＰｈ＝Ｐｈｏであって、かつ、ステップＳ３００で演算された制御電流Ｉｎ＝０．４Ａであるときは、制御電流Ｉｎ＝０．４Ａの特性線とＰｈｏとの交点から、燃料供給再開時のエンジン回転数Ｎｅｏにおける圧縮機負荷トルクは、Ｔ２であると予測できる。
【００６２】
なお、図５の特性図（制御マップ）は、燃料供給再開時のエンジン回転数Ｎｅｏにおける特性としているが、図６の等圧縮機動力線の特性から理解されるように、圧縮機負荷トルクとエンジン回転数は反比例の関係にあるから、図５に相当する他のエンジン回転数における圧縮機負荷トルク特性図がある場合には、この他の特性図から求められる圧縮機負荷トルクに、他のエンジン回転数と燃料供給再開時のエンジン回転数Ｎｅｏとの回転数比を積算することにより、燃料供給再開時のエンジン回転数Ｎｅｏにおける圧縮機負荷トルクを予測することも可能である。つまり、後述の数式１による考え方から、Ｎｅｏにおける圧縮機負荷トルクを予測できる。
【００６３】
以上のようにしてステップＳ４００における圧縮機負荷トルクの予測演算を行った後に、ステップＳ５００に進み、車両エンジン４への燃料供給停止中であるか否かを燃料供給停止信号ＦＣにより判定する。ここで、燃料供給停止信号ＦＣは、アクセル操作量が零となっている車両減速時に燃料供給停止制御部２２ａから出力され、エンジン回転数が判定しきい値Ｎｅｏまで低下すると、燃料供給停止信号ＦＣはＯＦＦとなり、燃料供給停止の解除、すなわち、燃料供給が再開される。
【００６４】
ステップＳ５００にて燃料供給停止中である時はステップＳ６００に進み、上述の圧縮機負荷トルクの予測値（例えば、Ｔ２）が上述の基準値Ｔｏ（図６）と一致しているか判定する。ここで、基準値Ｔｏは厳密な１点の値でなく、ある程度の範囲を持った値である。また、予測値は最も最近に更新された値であるから、実質上、燃料供給停止制御の開始時の値とみなすことができる。
【００６５】
圧縮機負荷トルクの予測値が基準値Ｔｏと一致していないときは次のステップＳ７００にて減速時の燃料供給停止中独自の容量制御演算を行う。具体的には、予測値がＴ２のように基準値Ｔｏより小さいときは、図５の特性図により基準値Ｔｏに対応する制御電流値Ｉｎを選択する。つまり、前述のようにＰｈ＝Ｐｈｏであるときならば、ＰｈｏとＴｏとの交点からＩｎ＝０．８Ａを選択する。これにより、図２の特性から低圧圧力Ｐｓの目標圧力が低下するので、圧縮機吐出容量が増加する。
【００６６】
つまり、燃料供給再開時の予測値＜基準値Ｔｏであるときはエンジン４の出力トルクに余裕があるときであるから、このときはエンジン運転特性から許容される最大トルク値に相当する基準値Ｔｏのレベルまで圧縮機負荷トルク（すなわち、吐出容量）を増大できる。そして、基準値Ｔｏのレベルまで圧縮機負荷トルク（すなわち、吐出容量）を増大することは減速時のエネルギーを回収して、圧縮機の冷媒吐出量を増加させ、冷凍サイクル（蒸発器９）の冷却能力を増大できる。
【００６７】
これにより、減速時に蒸発器温度を強制的に引き下げて蓄冷効果を得ることができるので、減速後通常走行に移行した場合に、圧縮機の冷媒吐出量を少量に維持できる期間を長くして、圧縮機動力を低減し、燃費を向上できる。
【００６８】
また、通常発生しないような何らかの特殊原因により予測値が基準値Ｔｏを上回るときは、基準値Ｔｏに対応するレベルまで制御電流値Ｉｎを引き下げる。これにより、燃料供給停止中に、圧縮機負荷トルクが過大なために、エンジン運転特性が図５の不良域Ｄに突入して、エンスト、あるいはＮＶＨ特性の悪化が生じることを未然に回避できる。
【００６９】
このように、ステップＳ７００にて減速時の燃料供給停止中独自の容量制御演算を行うことにより、燃料供給停止に伴うエンジン運転特性（ドライバビリティ）の悪化防止と、燃費向上とを両立できる。
【００７０】
一方、ステップＳ６００にて、圧縮機負荷トルクの予測値が上述の基準値Ｔｏと一致しているときはステップＳ８００に進み、現状（今まで）の容量制御を維持する。つまり、予測値と基準値Ｔｏとの一致は、現状の容量制御状態が燃料供給再開時の条件に適合した状態になっていることを意味しているから、容量制御電流値Ｉｎを変更せずそのまま維持する。
【００７１】
また、ステップＳ５００にて燃料供給停止中でないと判定されたときは、ステップＳ９００に進み、通常時の容量制御、つまり、ステップＳ３００にて演算された制御電流値Ｉｎによる容量制御を選択する。具体的には、ＴＥがＴＥＯより高くなれば、制御電流Ｉｎを増加して吐出容量を増加させ、低圧圧力Ｐｓを低下させる。逆に、ＴＥがＴＥＯより低くなれば、制御電流Ｉｎを減少させて吐出容量を減少させ、低圧圧力Ｐｓを上昇させる。これにより、実際の蒸発器吹出温度ＴＥが蒸発器目標吹出温度ＴＥＯに維持されるように吐出容量が制御される。
【００７２】
ステップＳ１０００においては、上記したステップＳ３００の各種制御値及びステップＳ７００〜Ｓ９００で最終的に決定された制御電流値Ｉｎを各機器に出力して、空調の自動制御（すなわち、圧縮機１の容量制御、送風機１１の風量制御、エアミックスドア１４の開度制御等）を行う。
【００７３】
なお、図５の特性図から分かるように、高圧圧力Ｐｈ＝Ｐｈｏにおける制御電流Ｉｎを、ＴｏとＰｈｏとの交点から直接、Ｉｎ＝０．８Ａとして求めることができる。従って、燃料供給停止中の容量制御を行うステップＳ６００〜Ｓ８００の制御を合体することもできる。
【００７４】
また、ステップＳ４００における圧縮機負荷トルクの予測演算は、要は、燃料供給停止の開始時点に行えばよいから、ステップＳ５００にて燃料供給停止中であると判定した後に、ステップＳ４００の圧縮機負荷トルクの予測演算を行うようにしてもよい。
【００７５】
（第２実施形態）
第１実施形態では、外部可変容量型圧縮機１として、容量可変装置１９の制御電流Ｉｎにより図２のように低圧圧力Ｐｓの目標圧力を設定して、低圧圧力Ｐｓがこの目標圧力に維持されるように吐出容量を増減させるもの（低圧圧力制御式）を用いているが、第２実施形態では、外部可変容量型圧縮機１として、容量可変装置１９の制御電流Ｉｎにより図７のように圧縮機吐出量（時間当たりの流量）の目標流量Ｇｒｏを設定して、圧縮機吐出量が目標流量Ｇｒｏに維持されるように吐出容量を増減させるもの（吐出量制御式）を用いる。
【００７６】
より具体的に説明すると、第２実施形態による吐出量制御式の外部可変容量型圧縮機１においては、その吐出側に絞り部を設けており、この絞り部前後に発生する差圧は吐出量と比例関係にある。従って、この絞り部前後の差圧が目標差圧となるように吐出容量を増減させれば、圧縮機吐出量が目標流量Ｇｒｏに維持される。
【００７７】
そこで、容量可変装置１９に、制御電流Ｉｎにより電磁力が決定される電磁機構を設け、この電磁機構により上記目標差圧に相当する電磁力を決定し、この目標差圧に相当する電磁力と絞り部前後の差圧による力との釣り合いにより弁開度を増減する弁機構を容量可変装置１９に備える。
【００７８】
この弁機構の弁開度の増減により斜板室の圧力を制御することにより、斜板の傾斜角度を可変して圧縮機吐出容量を略０％〜１００％の範囲で連続的に変化させることができる。
【００７９】
このような吐出量制御式の外部可変容量型圧縮機１においては、車両熱負荷条件の変動及び乗員による設定温度Ｔｓｅｔの変更操作が無ければ、目標流量Ｇｒｏが一定に維持されるので、容量可変域においては、圧縮機吐出量が回転数変動にかかわらず、一定に維持される。つまり、圧縮機回転数が低下すれば、圧縮機吐出容量の増加により吐出量を一定に維持する。特に、車両減速時は短時間であり、車両熱負荷条件の変動は無視できるので、圧縮機吐出量は一定であると考えてよい。
【００８０】
そして、圧縮機吐出量は吐出容量×回転数であり、また、吐出容量と圧縮機負荷トルクは１対１の対応関係があるから、圧縮機負荷トルクの予測時点（車両減速時の燃料供給停止の開始時）の圧縮機負荷トルクＴ１、そのときのエンジン回転数Ｎ１に対応する圧縮機回転数Ｎｃ１とし、燃料供給停止再開時点を決めるエンジン回転数Ｎｅｏに対応する圧縮機回転数Ｎｃｏとし、そのときの予測負荷トルクＴ２すると、次の数式１の関係が成り立つ。
【００８１】
【数１】
Ｔ１×Ｎｃ１＝Ｎｃｏ×Ｔ２→Ｔ２＝Ｔ１×（Ｎｃ１／Ｎｃｏ）
なお、数式１において、Ｎ１とＮｃｏはエンジン制御部２２との通信により入手できる既知の情報である。また、負荷トルクＴ１としては圧縮機負荷トルクを直接検出するセンサ出力によるか、または冷凍サイクルの運転条件から間接的に推定するようにしてもよい。
【００８２】
ここで、圧縮機負荷トルクを直接検出するセンサとしては、例えば、圧縮機回転軸のトルクによる剪断方向の歪みを電気的特性の変化に変換する歪み検出素子等を使用できる。また、圧縮機負荷トルクの間接的な推定方法としては、前述のように冷凍サイクルの高低圧差等に基づいて圧縮機負荷トルクを推定する方法がある。
【００８３】
以上のように、第２実施形態によると、図３のステップＳ４００での燃料供給再開時点の圧縮機負荷トルクを上記数式１により予測できる。
【００８４】
そして、第２実施形態では、図３のステップＳ７００での容量制御演算を次のように行う。
【００８５】
すなわち、第２実施形態の吐出量制御式の外部可変容量型圧縮機１によると、車両減速時という短時間の間では圧縮機吐出量Ｇｒが一定であり、且つ、この圧縮機吐出量Ｇｒは図７のように制御電流Ｉｎと比例関係にあるから、車両減速時の燃料供給停止の開始時と燃料供給再開時の制御電流Ｉｎは次の数式２のように表すことができる。
【００８６】
【数２】
0004399978.tif 000002
なお、数式２において、添え字の「１」は燃料供給停止の開始時を表し、添え字の「２」は燃料供給再開時を表す。従って、Ｎｃ２は、数式１のＮｃｏと同一値である。
【００８７】
数式２の関係から、燃料供給再開時の容量制御のための制御電流Ｉｎ２は次の数式３のように表すことができる。
【００８８】
【数３】
Ｉｎ２＝Ｉｎ１×（Ｔ２×Ｎｃ２）／（Ｔ１×Ｎｃ１）
ここで、燃料供給停止解除時の圧縮機負荷トルクは、許容される最大値である基準値Ｔｏまで増加できるのであるから、燃料供給再開時の圧縮機負荷トルクの予測値Ｔ２を基準値Ｔｏと同等にするための制御電流Ｉｎｏは次の数式４のように表すことができる。
【００８９】
【数４】
Ｉｎｏ＝Ｉｎ１×（Ｔｏ×Ｎｃ２）／（Ｔ１×Ｎｃ１）
第２実施形態によると、図３のステップＳ７００での容量制御において、燃料供給再開時の圧縮機負荷トルクの予測値Ｔ２が基準値Ｔｏより小さいときは、制御電流ＩｎをＩｎｏのレベルまで増加して、吐出容量を増加させ、圧縮機吐出量Ｇｒを増加させる。万一、特殊原因により予測値Ｔ２が基準値Ｔｏより大きくなったときは制御電流ＩｎをＩｎｏのレベルまで減少して、吐出容量を減少させ、圧縮機吐出量Ｇｒを減少させる。
【００９０】
このような容量制御を行うことにより、第２実施形態においても第１実施形態と同様の作用効果を発揮できる。
【００９１】
（第３実施形態）
上記第１、第２実施形態では、図３のステップＳ７００において燃料供給再開時の圧縮機負荷トルクを予測して、その予測値が基準値Ｔｏとなる制御電流Ｉｎを演算しているが、第３実施形態はこの制御電流Ｉｎの演算方法を変更するものである。
【００９２】
図８は第３実施形態によるステップＳ７００の制御であり、先ず、ステップＳ７１０で、圧縮機負荷トルクの予測値と基準値Ｔｏの大小を判定し、予測値が小さいときはステップＳ７２０に進み、制御電流Ｉｎを、燃料供給停止開始時の現在の制御電流値から所定割合（例えば、１０％）だけ増加させ、圧縮機吐出容量を増加させる。
【００９３】
また、何らかの特殊原因により圧縮機負荷トルクの予測値が基準値Ｔｏより大きい時は、ステップＳ７３０に進み、制御電流Ｉｎを、燃料供給停止開始時の現在の制御電流値から所定割合（例えば、１０％）だけ減少させ、圧縮機吐出容量を減少させる。
【００９４】
（第４実施形態）
図９は第４実施形態によるステップＳ７００の制御であり、圧縮機負荷トルクの基準値Ｔｏと予測値との偏差を横軸に取り、縦軸に制御電流Ｉｎの補正比をとったものである。図９の横軸の「０」より左側は偏差の＋領域（基準値Ｔｏ＞予測値の領域）であり、横軸の「０」より右側は偏差の−領域（基準値Ｔｏ＜予測値の領域）である。
【００９５】
この図９の特性を予めマップとして設定し、コンピュータ記憶手段（ＲＯＭ等）に記憶保持しておくことにより、圧縮機負荷トルクの基準値Ｔｏと予測値との偏差から補正比を求め、この補正比を燃料供給停止開始時の現在の制御電流値に乗算することにより、補正後の制御電流値Ｉｎを算出でき、この補正後の制御電流値Ｉｎによる容量制御を行う。
【００９６】
なお、図９のマップによる制御によれば、上記補正比の増減により図３のステップＳ６００、Ｓ７００、Ｓ８００の制御を合体して行うことができる。
【００９７】
なお、上記第１〜第４実施形態では、燃料供給再開時の圧縮機負荷トルクを予測して、その予測値に応じて圧縮機吐出容量を変更するようにしているが、この圧縮機吐出容量の変更は、圧縮機１から吐出される冷媒の吐出量（単位時間当たりの流量）を変更するために行っているのであり、この吐出量は圧縮機１の吐出容量と圧縮機回転数の積で表されるから、圧縮機１の吐出容量を固定容量として、圧縮機１とエンジン４との間に、変速比を無段階又は多段階に変更可能な変速機を介在して、この変速機の変速比を変更することにより、圧縮機１の冷媒吐出量を変更するようにしてもよい。
【００９８】
具体的には、変速比を圧縮機回転数（出力回転数）／エンジン（入力回転数）としたとき、上記第１〜第４実施形態における圧縮機吐出容量増加側の制御を行う時は変速比を増大し、逆に上記第１〜第４実施形態における圧縮機吐出容量減少側の制御を行う時は変速比を減少させれば、上記第１〜第４実施形態と同様の作用効果を発揮できる。
【００９９】
（第５実施形態）
上記第１〜第４実施形態では、燃料供給再開時の圧縮機負荷トルクを予測して、その予測値に応じて圧縮機吐出容量（または圧縮機駆動用変速機の変速比）を変更するようにしているが、第５実施形態では、燃料供給再開時の圧縮機負荷トルクを予測して、その予測値に応じて燃料供給再開の時期を変更する。
【０１００】
第５実施形態を第１実施形態との相違点に特化して説明すると、図１０は第５実施形態の全体構成図であり、エンジン制御部２２には燃料供給停止制御部２２ａの他に、燃料供給停止補正部２２ｂを備えている。この補正部２２ｂは空調制御部５の圧縮機負荷トルク予測部５ａの出力に応じて燃料供給再開の時期（燃料供給停止解除の時期）を補正する。
【０１０１】
図１１は第５実施形態による制御フローで、図３と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。ステップＳ３００では、図３のステップＳ３００と同様に各種制御値の演算処理を行い、ここで演算された制御電流値Ｉｎを最終的な値として用いて、圧縮機１の容量制御（図３のステップＳ９００による通常時の容量制御）を行う。
【０１０２】
図１１のステップＳ７００ａは第５実施形態独自の燃料供給再開時期の補正制御であり、具体的には次のように行う。
【０１０３】
第１実施例で説明したように、減速時の短時間では、圧縮機動力（トルク×回転数）は一定に維持されると考えることができるため、図６において、予測時点の現在の圧縮機負荷トルクがＴ１であり、圧縮機回転数がＮｃ１であり、等圧縮機動力線Ｂを適用できる場合に、エンジン４の運転特性を良好域Ｅに維持できる限界の圧縮機負荷トルクは、線Ｂと線Ｃとの交点からＴｏ’として演算できる。
【０１０４】
つまり、図６の特性図を予め設定し、コンピュータ記憶手段（ＲＯＭ）に記憶しておくことにより、予測時点の現在の圧縮機負荷トルクＴ１と圧縮機回転数Ｎｃ１とから等圧縮機動力線Ｂを選択し、そして、線Ｂと線Ｃとの交点から限界の圧縮機負荷トルクＴｏ’を演算できる。
【０１０５】
この限界圧縮機負荷トルクＴｏ’の演算値に基づいて対応のエンジン回転数を図６の線Ｂ、線Ｃの特性からＮｅｏ’として求めることができる。このエンジン回転数Ｎｅｏ’は、空調最大負荷時の等圧縮機動力線Ａに基づいて決定される基準値Ｔｏに対応するエンジン回転数Ｎｅｏより所定回転数Ｎαだけ低い回転数であり、このＮαがステップＳ７００ａによる燃料供給再開時期の補正量である。
【０１０６】
エンジン制御部２２では、その制御ルーチンの中に所定の時間間隔による割り込み制御を設定し、この割り込み制御にてステップＳ７００ａによるエンジン回転数Ｎｅｏ’の演算値を読み込み、このエンジン回転数Ｎｅｏ’において燃料供給停止制御を解除し、燃料供給を再開する。
【０１０７】
なお、ステップＳ４００による圧縮機負荷トルクの予測値が、通常発生しないような何らかの特殊原因により基準値Ｔｏを上回るときは、その予測値と線Ｃとの交点から求められるエンジン回転数（Ｎｅｏより高い回転数）を補正後のエンジン回転数Ｎｅｏ’とし、このエンジン回転数Ｎｅｏ’にて早めに燃料供給停止を解除し、燃料供給を再開する。これにより、燃料供給停止中に、圧縮機負荷トルクが過大なために、エンジン運転特性が図５の不良域Ｄに突入して、エンスト、あるいはＮＶＨ特性の悪化が生じることを未然に回避できる。
【０１０８】
上記例によると、エンジン出力に余裕がある時には燃料供給の再開時期のエンジン回転数を所定量Ｎαだけ引き下げることができ、これにより、燃料供給停止期間が長くなって、燃費を低減できる。同時に、エンジン４の運転特性を良好域Ｅに維持できる限界の圧縮機負荷トルクＴｏ’に基づいて燃料供給の再開時期の補正量を決定するから、燃料供給停止に伴うエンジン運転特性（ドライバビリティ）の悪化も確実に防止できる。
【０１０９】
なお、第５実施形態による燃料供給再開時期の補正制御は、圧縮機１の能力制御方式の如何を問わないから、第５実施形態において圧縮機１の容量制御の方式は第１、第２実施形態のいずれでもよい。更に、第５実施形態は、圧縮機１の吐出容量を固定とし、固定容量の圧縮機１の作動を断続して、圧縮機１の能力制御を行う方式においても同様に実施できる。
【０１１０】
（第６実施形態）
上記第５施形態では、図１１のステップＳ７００ａにおいてエンジン４の運転特性を良好域Ｅに維持できる限界の圧縮機負荷トルクＴｏ’となるように、燃料供給の再開時期を補正しているが、第６実施形態はこの燃料供給の再開時期の補正方法を変更するものである。
【０１１１】
図１２は第６実施形態によるステップＳ７００ａの制御であり、先ず、ステップＳ７１０ａで、圧縮機負荷トルクの予測値と基準値Ｔｏの大小を判定し、予測値が小さいときはステップＳ７２０ａに進み、燃料供給再開時のエンジン回転数Ｎｅｏを、予め設定した所定量（例えば、１００ｒｐｍ）だけ引き下げ、燃料供給停止期間を長くする。
【０１１２】
また、何らかの原因により圧縮機負荷トルクの予測値が基準値Ｔｏより大きい時は、ステップＳ７３０ａに進み、燃料供給再開時のエンジン回転数Ｎｅｏを、予め設定した所定量（例えば、１００ｒｐｍ）だけ引き上げ、燃料供給停止の解除を早める。
【０１１３】
（第７実施形態）
図１３は第７実施形態によるステップＳ７００ａの制御であり、圧縮機負荷トルクの基準値Ｔｏと予測値との偏差を横軸に取り、縦軸に燃料供給再開時のエンジン回転数Ｎｅｏの補正量をとったものである。図１３の横軸の偏差は図９と同じ表記になっている。
【０１１４】
この図１３の特性を予めマップとして設定し、コンピュータ記憶手段（ＲＯＭ等）に記憶保持しておくことにより、圧縮機負荷トルクの基準値Ｔｏと予測値との偏差から上記エンジン回転数Ｎｅｏの補正量を求め、この補正量により、圧縮機負荷トルクの基準値Ｔｏに基づいて決定される燃料供給再開時のエンジン回転数Ｎｅｏを補正する。これにより、第７実施形態においても、第５実施形態と同様の作用効果を発揮できる。
【０１１５】
（他の実施形態）
なお、第１実施形態の全体構成を示す図１では、圧縮機負荷トルク予測部５ａおよび燃料供給停止時容量演算部５ｂを空調制御部５に備える構成としているが、圧縮機負荷トルク予測部５ａおよび燃料供給停止時容量演算部５ｂをエンジン制御部２２に備える構成としても良い。同様に、第５実施形態の全体構成を示す図１０において、圧縮機負荷トルク予測部５ａをエンジン制御部２２に備える構成としても良い。
【０１１６】
また、上記各実施形態では、何れも、エンジン制御部２２からの燃料供給停止信号ＦＣを利用しているが、エンジン制御部２２における燃料噴射量信号を入手し、この燃料噴射量が予め設定した所定値未満となったときを燃料供給停止状態であると判定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の全体構成図である。
【図２】第１実施形態の可変容量型圧縮機の制御特性図である。
【図３】第１実施形態の空調制御を示すフローチャートである。
【図４】図３の一部の具体的制御内容の説明図である。
【図５】圧縮機の負荷トルクと高圧圧力および容量制御電流との特性図である。
【図６】圧縮機の負荷トルクとエンジン回転数（圧縮機回転数）との特性図である。
【図７】第２実施形態の可変容量型圧縮機の制御特性図である。
【図８】第３実施形態の容量制御を示すフローチャートである。
【図９】第４実施形態の容量制御を示すフローチャートである。
【図１０】第５実施形態の全体構成図である。
【図１１】第５実施形態の空調制御を示すフローチャートである。
【図１２】第６実施形態による燃料供給再開時のエンジン回転数演算を示すフローチャートである。
【図１３】第７実施形態による燃料供給再開時のエンジン回転数演算を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…圧縮機、４…車両エンジン、５…空調制御部、２２…エンジン制御部。
【図１】
0004399978.tif 000003
【図２】
0004399978.tif 000004
【図３】
0004399978.tif 000005
【図４】
0004399978.tif 000006
【図５】
0004399978.tif 000007
【図６】
0004399978.tif 000008
【図７】
0004399978.tif 000009
【図８】
0004399978.tif 000010
【図９】
0004399978.tif 000011
【図１０】
0004399978.tif 000012
【図１１】
0004399978.tif 000013
【図１２】
0004399978.tif 000014
【図１３】
0004399978.tif 000015