(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の回転トルクがクラッチ部材を介して伝達されるよう設けられた空調用のコンプレッサの負荷トルクを推定するコンプレッサ負荷トルク推定装置において、
エアコンコンデンサの下流に設けた冷媒圧力センサの出力値と上記内燃機関の回転数とに応じた第１負荷トルク推定値をコンプレッサ作動後に一定時間経過した定常状熊におけるコンプレッサ実トルクとほぼ等しい値となるように演算する第１の負荷トルク推定手段と、
外気温度と上記内燃機関の回転数とに応じた第２負荷トルク推定値をコンプレッサ作動直後におけるコンプレッサ実トルクとほぼ等しい値となるように演算する第２の負荷トルク推定手段と、
上記第１負荷トルク推定値と上記第２負荷トルク推定値とを比較して値が大きい方を現在のエンジン運転域における上記コンプレッサの負荷トルクと推定する推定負荷トルク決定手段と、
を有することを特徴とするコンプレッサ負荷トルク推定装置。
【請求項２】
上記第２負荷トルク推定値に時間の経過に応じた減算補正を加える補正第２負荷トルク推定値を演算する第２負荷トルク推定値補正手段と、
上記クラッチ部材の接続を検知して所定時間経過した時点から上記クラッチ部材の切断を検知する時点まで上記推定負荷トルク決定手段に上記第２負荷トルク推定値に替えて上記補正第２負荷トルク推定値を用いさせるクラッチ断接検知手段とを有し、
上記第２負荷トルク推定値補正手段は、上記クラッチ断接検知手段が上記クラッチ部材の接続を検知して所定時間経過した時点から、上記推定負荷トルク決定手段が上記第１負荷トルク推定値を上記コンプレッサの負荷トルクと推定する時点まで、上記補正第２負荷トルク推定値を演算することを特徴とする請求項１に記載のコンプレッサ負荷トルク推定装置。
【請求項３】
上記推定負荷トルク決定手段は、上記クラッチ断接検知手段が上記クラッチ部材の接続を検知して所定時間経過した後に上記第１負荷トルク推定値を上記コンプレッサの負荷トルクと推定すると、上記クラッチ断接検知手段が上記クラッチ部材の切断を検知するまで上記第１負荷トルク推定値を上記コンプレッサの負荷トルクと推定することを特徴とする請求項２に記載のコンプレッサ負荷トルク推定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空調装置に用いられるコンプレッサ負荷トルク推定装置、特に、冷媒圧力センサと外気温度センサとの各出力値とエンジン回転数とを参照してエンジンに加わるコンプレッサの負荷トルクを推定するコンプレッサ負荷トルク推定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の空調装置の冷却系は内燃機関の回転力を受けて駆動するコンプレッサを備え、同コンプレッサの駆動に応じて冷却管路内の冷媒を冷凍サイクルに沿って変化させることで車内冷却を行っている。このようなコンプレッサはその作動・非作動をクラッチ部材の断接により切換えられ、その切換え時には内燃機関の負荷トルクが変化する。特に、コンプレッサを作動させる場合は、クラッチ部材を接読する前に、コンプレッサの負荷トルクを見積もり、その値でエンジン駆動力をトルク増補正することが望ましい。
通常、コンプレッサの負荷トルクはコンプレッサ吐出直後の冷媒圧力に依存することが知られている。そこでコンプレッサの冷媒圧力を検出すれば、常時コンプレッサの負荷トルクを検出でき、同負荷トルクをエンジン出力に反映させることでエアコン駆動時におけるエンジン駆動を安定化できることとなる。しかし、コンプレッサの吐出直後位置の冷媒は高温・高圧なため、同位置に耐久性よく冷媒圧力センサを配備することができず、エアコンコンデンサの下流側に設けられているのが実情である。
【０００３】
ところがエアコンコンデンサの下流側に冷媒圧力センサを取付けた場合、定常運転時には問題ないが、コンプレッサ作動直後などの過渡時にはコンプレッサの吐出直後位置の冷媒圧力の変動を的確に検出できず、冷媒圧力によるコンプレッサの負荷トルクの推定は困難である。
なお、特許第２６３５３７号公報に開示のエンジンの出力制御装置では、コンプレッサの吐出直後位置に設けた冷媒圧力検出スイッチの出力値と、ピストンストロークに関連して求めた負荷トルク及びエンジン回転数を用いてコンプレッサの負荷トルクを算出している。しかもコンプレッサの作動状態に応じて且つエンジン回転数が大きいほどコンプレッサの負荷トルクがより大きくなるという特性に適合させており、エンジン出力をエンジン回転数の全範囲に亘って適切に制御できる。したがって、トルクショックやエンジン回転数の異常変動を防止することができる。
【０００４】
更に、特開平１０−１４１１０７号公報に開示のエンジンアイドル回転制御装置では、コンプレッサの負荷トルクに相当する物理量として、エアコンサイクル内の冷媒圧力または外気温を検出し、その値より過渡状態と定常状態それぞれのコンプレッサ負荷トルクを推定し、その負荷トルク相当の補助空気量を設定し、同空気量を確保すべく補助空気路を開くので、負荷トルクの大小に拘らず、過渡状態と定常状態の相違に拘らず、エンジンアイドル回転数を適正値に制御できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようにコンプレッサ起動直後などにおける冷媒圧力によるコンプレッサの負荷トルクの推定が困難であるという状況下で、特許第２６３５３７号公報に開示の技術では、コンプレッサの吐出直後位置に設けた冷媒圧力検出スイッチの出力値と、ピストンストロークに関連して負荷トルクを求めるが、この場合、可変容量タイプのコンプレッサで冷媒圧力検出スイッチとピストンストローク検出手段を備えたものにしか適用できず、適用範囲が限定される。また、特開平１０−４１１０７号公報開示の技術ではアイドリング時のみ適用可能な技術であり、エンジン回転数が変動する走行時にコンプレッサの作動・非作動を切換える場合には適用できず、しかも、冷媒圧力か外気温度のどちらか一方の値に基づいてコンプレッサの負荷トルクを推定しているため、車両の運転状態や環境状態によっては、精度良くコンプレッサの負荷トルクを推定することは難しい。
【０００６】
本発明は、以上のような課題に基づき、エンジンの全運転域において、コンプレッサの負荷トルクを精度良く推定でき、同負荷トルク推定値を受けたエンジンの出力調整により、コンプレッサの作動・非作動切換え時のエンジン駆動を安定化し、ドライバビリティーを向上させることができるコンプレッサ負荷トルク推定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、内燃機関の回転トルクがクラッチ部材を介して伝達されるよう設けられた空調用のコンプレッサの負荷トルクを推定するコンプレッサ負荷トルク推定装置において、
エアコンコンデンサの下流に設けた冷媒圧力センサの出力値と上記内燃機関の回転数とに応じた第１負荷トルク推定値Ｔｃｓをコンプレッサ作動後に一定時間経過した定常状熊におけるコンプレッサ実トルクＴｎとほぼ等しい値となるように演算する第１の負荷トルク推定手段と、
外気温度と上記内燃機関の回転数とに応じた第２負荷トルク推定値をコンプレッサ作動直後におけるコンプレッサ実トルクＴｎとほぼ等しい値となるように演算する第２の負荷トルク推定手段と、
上記第１負荷トルク推定値と上記第２負荷トルク推定値とを比較して値が大きい方を現在のエンジン運転域における上記コンプレッサの負荷トルクと推定する推定負荷トルク決定手段と、を有することを特徴とする。
このようにコンプレッサ負荷トルク推定装置は、コンプレッサの作動直後における負荷トルクをエンジンの全回転域において精度良く推定でき、また冷媒圧力と外気温度の双方に基づいてコンプレッサの作動直後における負荷トルクを推定するので、どちらか一方に基づいて推定するよりも精度良く推定することができ、同負荷トルク推定値を受けた内燃機関の出力調整により、コンプレッサの作動直後における内燃機関の駆動を安定化し、車両の駆動力の変化を少なくし、ドライバビリティーを向上できる。しかもコンプレッサに特別のセンサを付設する必要がなく、またコンプレッサの形式による規制を受けることもないので、広い範囲に適用できる。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載のコンプレッサ負荷トルク推定装置において、上記第２負荷トルク推定値に時間の経過に応じた減算補正を加える補正第２負荷トルク推定値を演算する第２負荷トルク推定値補正手段と、上記クラッチ部材の接続を検知して所定時間経過した時点から上記クラッチ部材の切断を検知する時点まで上記推定負荷トルク決定手段に上記第２負荷トルク推定値に替えて上記補正第２負荷トルク推定値を用いさせるクラッチ断接検知手段とを有し、上記第２負荷トルク推定値補正手段は、上記クラッチ断接検知手段が上記クラッチ部材の接続を検知して所定時間経過した時点から、上記推定負荷トルク決定手段が上記第１負荷トルク推定値を上記コンプレッサの負荷トルクと推定する時点まで、上記補正第２負荷トルク推定値を演算することを特徴とする。
このように構成することによりコンプレッサ負荷トルク推定装置は、コンプレッサの作動直後だけでなく、コンプレッサが作動されてから停止されるまでの間におけるコンプレッサの負荷トルクを、内燃機関の全回転域において精度良く推定でき、同負荷トルク推定値を受けた内燃機関の出力調整により、コンプレッサが作動されてから停止されるまでの内燃機関の駆動を安定化し、車両の駆動力の変化を少なくし、ドライバビリティーを向上できる。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項２に記載のコンプレッサ負荷トルク推定装置において、上記推定負荷トルク決定手段は、上記クラッチ断接検知手段が上記クラッチ部材の接続を検知して所定時間経過した後に上記第１負荷トルク推定値を上記コンプレッサの負荷トルクと推定すると、上記クラッチ断接検知手段が上記クラッチ部材の切断を検知するまで上記第１負荷トルク推定値を上記コンプレッサの負荷トルクと推定することを特徴とする。
このように構成することによりコンプレヅサ負荷トルク推定装置は、推定負荷トルク決定手段がクラッチ断接検知手段がクラッチ部材の接続を検知して所定時間経過した後に第１負荷トルク推定値をコンプレッサの負荷トルクと推定した場合に、それ以降に推定負荷トルク決定手段が第１負荷トルク推定値と補正第２負荷トルク推定値とを比較し続けるという無駄な制御を防止できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１には本発明が適用されたコンプレッサ負荷トルク推定装置を内装した内燃機関の一例としての４サイクルガソリンエンジン（以後単にエンジンと記す）１を示す。
図１でエンジン１は紙面垂直方向に長い多気筒エンジンで、シリンダブロック２の内部に複数の燃焼室（図１では１つのみ示す）３を配備し、シリンダヘッド４及びロッカカバー５の内部に動弁系６を備える。燃焼室３にはインジェクタ７で噴射された燃料が吸気路Ｒを介し供給され、混合気への点火が図示しない点火プラグにより行われる。これらインジェクタ７や点火プラグはエンジンの電子制御手段としてのエンジンＥＣＵ８の制御下におかれ、しかも、このエンジンＥＣＵ８には空調装置１３側の電子制御手段であるエアコンＥＣＵ９が接続されている。なお、両ＥＣＵ間での信号の授受を常時行えるように両者間は通信回線で接続されている。
エンジン１はエアクリーナ１６から吸気を吸引し、同吸気の流量をエアフローセンサ１７により計測する。エアクリーナ１６には、エアフローセンサ１７の他、図示しない大気圧センサ等の装置が設けられており、吸入気に関する各種のデータが計測されて、エンジンＥＣＵ８に入力されている。
【００１１】
エアクリーナ１６より吸気管１９を介してスロットルボデー２１内に流入した吸入気はスロットルバルブ１１によりその通過量を制御される。スロットルバルブ１１はアクチュエータ（ステップモータ）１２によって開閉駆動される。図中、符号２２はスロットルバルブの開度情報を吸入空気量情報として出力するスロットルポジションセンサ（以下、スロットルセンサ）であり、その検出信号はエンジンＥＣＵ８に入力されている。
スロットルボデー２１はその膨出部２１１に、スロットルバルブ１１を迂回して流動するバイパス路ｒを形成している。バイパス路ｒはＩＳＣサーボバルブ４０及びリミッタバルブ４１が直列配備され、これらがエンジンＥＣＵ８の開度制御により開度を切換えることで補助空気流量を調節できアイドル回転数が変更される。
【００１２】
吸入気体はスロットルボデー２１側の吸気路Ｒあるいはバイパス路ｒを経て、サージタンク２３を介して、インテークマニホールド２４に流入し、エンジンＥＣＵ８の指令によりインジェクタ７から噴射された燃料によって混合気となる。混合気はエンジン１の爆発・膨張行程が終了して排気ガスとなり、排気マニホールド２５に流入し、排気ガス浄化装置２６を経由して有害成分が除去された後、図示しないマフラーから大気中に放出されている。なお、符号２７はエンジン１の回転情報を出力するエンジン回転センサを、符号２８は水温センサを示している。
エンジン１の出力軸１０１と空調装置１３のコンプレッサ２９の出力軸２９０とは、電磁クラッチ３７を介して、プーリ比βの図示しないベルト駆動系により連結されている。このコンプレッサ２９は周知のストローク式コンプレッサである。空調装置１３はコンプレッサ２９の吐出ポートと吸入ポートを備え、それらのポート間を冷媒管路３４で連結する。冷媒管路３４にはコンデンサ３０、リキッドタンク３１、膨張弁３２、エバポレータ３３がこの順に配設されている。
【００１３】
冷媒管路３４の高圧側でコンデンサ３０の出口近傍にはコンプレッサ２９の出口側管路圧力を検出する冷媒圧力センサ３８が装着される。この冷媒圧力センサ３８はその出力値である冷媒圧センサ圧力値ＨＰに応じた電圧をエアコンＥＣＵ９に出力する。なお、冷媒圧力センサ３８はコンプレッサ２９の吐出ポート近傍の冷媒管路３４に装着されることなく、コンデンサ３０の出口近傍に装着され、取付け部の耐久性確保を図っている。
車両前方のバンパ裏側付近には、図示しない外気温度センサ１８が取り付けられ、外気温度に応じた電圧ＶｔをエアコンＥＣＵ９に出力する。ただし停車中など、エンジン側から熱気の回り込みがある場合、外気温度センサ１８の出力値Ｖｔは、必ずしも外気温度に応じたものにはならない。そのため、エアコンＥＣＵ９では、外気温度演算手段１８０が、外気温度センサ１８の出力値Ｖｔに補正を加えて、実際の外気温度に近いと思われる演算用外気温度ＴＨＡを求め、エアコン制御に用いている。
【００１４】
エアコンＥＣＵ９は、エアコンパネル３５に設けたエアコンスイッチ（Ａ／ＣＳＷ）３６のオン・オフ入力、その他の図示しない温度、風量、モード等の各設定スイッチの入力に応じてエアコン温度制御を行っている。
また、エアコンＥＣＵ９は、図示しないセンサにより検出したエバポレータ３３の温度に応じて、電磁クラッチ３７の断接指令をエンジンＥＣＵ８へ送信することにより、エバポレータ３３の過冷却による凍結の防止を図っている。このように、エアコンスイッチ（Ａ／ＣＳＷ）３６がオンされている状熊では、絶えず電磁クラッチ３７は断接切換えされている。
【００１５】
上記に加えて、エアコンＥＣＵ９は、コンプレッサ負荷トルク推定装置Ａとしての機能を有する。コンプレッサ負荷トルク推定装置Ａは、電磁クラッチ３７が接続状態の場合には、駆動中のコンプレッサ２９の負荷トルクを推定し、電磁クラッチ３７が切断状態の場合には、次に電磁クラッチ３７が接続作動される時に発生するコンプレッサ２９の負荷トルクを推定する。エアコンＥＣＵ９は、エアコンスイッチ（Ａ／ＣＳＷ）３６がオンされている間、定期的にコンプレッサの負荷トルクを推定し、最新の推定値をエンジンＥＣＵ９へ送信する。
【００１６】
一方、エンジンＥＣＵ８は、受信した電磁クラッチ３７の断接指令に従って、エンジンの制御上最適と判断したタイミングで、実際に電磁クラッチ３７を断接作動させる。ただし、エンジンＥＣＵ８は、エンジンの制御上必要と判断した場合は、この電磁クラッチ３７の断接指令に従わずに電磁クラッチ３７を断接作動させても良い。ここで、エンジンＥＣＵ８は、電磁クラッチ３７の断接作動に同期して、エアコンＥＣＵ９から受信した負荷トルク推定値に応じたエンジン出力の増減を行うことにより、電磁クラッチ３７の断接作動に伴う車両の駆動力の変化を少なくし、良好なドライバビリティーを確保している。
ここで、エアコンＥＣＵ９の構成について、図２を用いて説明する。
エアコンＥＣＵ９は、冷媒圧力演算手段３８０と、外気温度演算手段１８０とコンプレッサ回転数演算手段４２と、コンプレッサ負荷トルク推定装置Ａと、エンジン側負荷トルク演算手段４３とを有している。
【００１７】
冷媒圧力演算手段３８０は、冷媒圧力センサ３８の出力電圧ＶＰに基づいて冷媒圧力センサ３８の設置点における冷娯圧力ＨＰを演算する。
外気温度演算手段１８０は、外気温度センサ１８の出力値Ｖｔに補正を加えて、演算用外気温度ＴＨＡを演算する。
コンプレッサ回転数演算手段４２は、エンジンＥＣＵ８から受信したエンジン回転数Ｎｅにプーリー比βを乗じてコンプレッサ回転数Ｎｃを演算する。
コンプレッサ負荷トルク推定装置Ａは、エンジンＥＣＵ８から受信した電磁クラッチ３７の断接状態を示す断接信号と、上記した冷媒圧力ＨＰと演算用外気温度ＴＨＡとコンプレッサ回転数Ｎｃとに基づいて、コンプレッサ２９の回転軸２９０における負荷トルクＴｃを推定する。
【００１８】
エンジシ側負荷トルク演算手段４３は、コンプレッサ２９の回転軸２９０における負荷トルクＴｃにプーリー比βを乗じてエンジン１の出力軸１０１における負荷トルクＴｅを演算し、エンジンＥＣＵ８へ送信する。
次に、コンプレッサ負荷トルク推定装置Ａの構成について説明する。
コンプレッサ負荷トルク推定装置Ａは、第１の負荷トルク推定手段Ａ１と、第２の負荷トルク推定手段Ａ２と、推定負荷トルク決定手段Ａ３と、第２負荷トルク推定値補正手段Ａ４と、クラッチ断接検知手段Ａ５とを有する。
第１の負荷トルク推定手段Ａ１は、冷媒圧力センサ３８の出力値ＶＰに基づいて演算される冷媒圧力ＨＰと、エンジン回転数Ｎｅに基づいて演算されるコンプレッサ回転数Ｎｃとに基づく第１負荷トルク推定値Ｔｃｓを演算する。
【００１９】
第２の負荷トルク推定手段Ａ２は、外気温度に基づいて演算される演算用外気温度ＴＨＡと、エンジン回転数Ｎｅに基づいて演算されるコンプレッサ回転数Ｎｃとに基づく第２負荷トルク推定値Ｔｃａを演算する。
推定負荷トルク決定手段Ａ３は、第１負荷トルク推定値Ｔｃｓと第２負荷トルク推定値Ｔｃａとを比較して、値の大きい方をコンプレッサ２９の回転軸２９０における負荷トルクＴｃと推定する。
第２負荷トルク推定値補正手段Ａ４は、第２負荷トルク推定値Ｔｃａに時間の経過に応じた減算補正を加える補正第２負荷トルク推定値Ｔｃａαを演算する。
【００２０】
クラッチ断接検知手段Ａ５は、エンジンＥＣＵ８から電磁クラッチ３７の断接状態を示す断接信号を受信して、電磁クラッチ３７の接続を検知する時点まで推定負荷トルク決定手段Ａ３に第２負荷トルク推定値Ｔｃａに替えて補正第２負荷トルク推定値Ｔｃａαを用いさせる。
次に、エアコンＥＣＵ９がコンプレッサ負荷トルク推定装置Ａを用いてコンプレッサの負荷トルクを推定する過程を図３の制御フローを用いて説明する。同時に、この制御を行った場合の一例としての図４のコンプレッサ負荷トルク経時変化線図に沿って説明する。
【００２１】
まず、エンジン駆動時にエアコンスイッチ３６がオンされると、エアコンＥＣＵ９は周知のエアコン制御をスタートし、そのメインルーチンの途中で図３の負荷トルク推定ルーチンに入る。ここで、最初に負荷トルク推定ルーチンに入った直後は、図４におけるｔ０時点であり、エアコンＥＣＵ９はコンプレッサ２９の電磁クラッチ３７の切断指令をエンジンＥＣＵ８に出力しており、電磁クラッチ３７は実際に切断状態となっている。
負荷トルク推定ルーチンがスタートしてステップｓ１に達すると、エアコンＥＣＵ９は、現在のコンプレッサ２９の電磁クラッチ３７の断接信号とエンジン回転数ＮｅとをエンジンＥＣＵ８より受信する。
ステップｓ２に達すると、第１の負荷トルク推定手段Ａ１と第２の負荷トルク推定手段Ａ２とがそれぞれ、第１負荷トルク推定値Ｔｃｓと第２負荷トルク推定値Ｔｃａとを演算し、ステップｓ３に進む。
【００２２】
ここで第１の負荷トルク推定手段Ａ１は、エアコンＥＣＵ９が保有する最新の冷媒圧力ＨＰ（ＭＰａ）と、ステップｓ１で受信した最新のエンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）から演算されたコンプレッサ回転数Ｎｃ（ｒｐｍ）とに基づいて第１負荷トルク推定値Ｔｃｓ（ｋｇ・ｍ）を式１により算出する。ここで、関数ｆｃｓは、第１負荷トルク推定値Ｔｃｓがコンプレッサ実トルクＴｎとコンプレッサ作動後に一定時間経過した定常状熊においてほぼ等しくなるように、予め実験データ等を参考に設定される。
【００２３】
Ｔｃｓ＝ｆｃｓ（ＨＰ，Ｎｃ）      ・・・（１）
また、第２の負荷トルク推定手段Ａ２はエアコンＥＣＵ９が保有する最新の演算用外気温度ＴＨＡ（℃）と、ステップｓ１で受信した最新のエンジン回転数（ｒｐｍ）から演算されたコンプレッサ回転数Ｎｃ（ｒｐｍ）とに基づいて第２負荷トルク推定値Ｔｃａ（ｋｇ・ｍ）を式２により算出する。ここで、関数ｆｃａは、第２負荷トルク推定値Ｔｃａがコンプレッサ実トルクＴｎとコンプレッサ作動直後においてほぼ等しくなるように，予め実験データ等を参考に設定される。
【００２４】
Ｔｃａ＝ｆｃａ（ＴＨＡ，Ｎｃ）    ・・・（２）
ステップｓ３に達すると、クラッチ断接検知手段Ａ５は、ステップｓ１でエンジンＥＣＵ８より受信した電磁クラッチ３７の断接信号から電磁クラッチ３７の断接状態を判断する。接続状態の場合は、クラッチ接続経過タイマＴＩＭが非作動であればスタートさせて、ステップｓ１０に進む。一方切断状態の場合は、ステップｓ４に進む。図４におけるｔ１時点に達するまでは、電磁クラッチ３７は切断状態なので、ステップｓ４に進む。
ステップｓ４に達すると、フラグＦを０にして、ステップｓ５に進む。
【００２５】
ステップｓ５に達すると、推定負荷トルク決定手段Ａ３が、第１負荷トルク推定値Ｔｃｓと第２負荷トルク推定値Ｔｃａとを比較する。どちらの値が大きいかは、冷媒圧力ＨＰ（ＭＰａ）と演算用外気温度ＴＨＡ（℃）とエンジン回転数Ｎｅ（Ｎｅ）とに依存する。ここで、第２負荷トルク推定値Ｔｃａの値の方が大きい場合は、ステップｓ６に進み、第１負荷トルク推定値Ｔｃｓの値の方が大きい場合はステップｓ７に進む。負荷トルク推定制御の一例としての図４によると、第２負荷トルク推定値Ｔｃａの値の方が大きいので、ステップｓ６に進む。
【００２６】
ステップｓ６に達すると、推定負荷トルク決定手段Ａ３が、第２負荷トルク推定値Ｔｃａをコンプレッサ２９の回転軸２９０における負荷トルクＴｃとして出力し、ステップｓ８に進む。
ステップｓ８に達すると、エアコンＥＣＵ９は、コンプレッサ２９の回転軸２９０における負荷トルクＴｃにプーリー比βを乗じてエンジン１の出力軸１０１における負荷トルクＴｅを演算し、ステップｓ９に進む。
ステップｓ９に達すると、エアコンＥＣＵ９は、エンジン１の出力軸１０１における負荷トルクＴｅをエンジンＥＣＵ８へ送信し、エアコン制御のメインルーチンヘ復帰する。
【００２７】
エアコンＥＣＵ９は、負荷トルク推定ルーチン中では、図４におけるｔ１時点で電磁クラッチ３７が接続されるまで、上記したｓ１からｓ９までの制御を定期的に繰り返す。
従ってエンジンＥＣＵ８は、エアコンＥＣＵ９より最新のエンジン１の出力軸１０１における負荷トルクＴとを受信しているので電磁クラッチ３７を接続作動させる時に、その接続作動に同期してエンジン出力軸の増減を行うことができ、電磁クラッチ３７の接続作業に伴うエンジン駆動を安定化し、車両の駆動力の変化を少なくし、ドライバビリティーを向上することができる。
次に、図４におけるｔ１時点となり、エンジンＥＣＵ８により電磁クラッチ３７が接続作動されたとする。このとき、コンプレッサ２９は回転軸２９０において、コンプレッサ実トルクＴｎを発生する。
【００２８】
負荷トルク推定ルーチンがスタートしてステップｓ３に達すると、電磁クラッチ３７は接続状態なので、エアコンＥＣＵ９はクラッチ接続経過タイマＴＩＭをスタートさせて、ステップｓ１０に進む。
ステップｓ１０に達すると、フラグＦが０以外か０かを判断する。フラグＦは、ステップｓ１５で１に書換えられるまでは０なので、ステップｓ１１に進む。ステップｓ１１に達すると、クラッチ断接検知手段Ａ５は、クラッチ接続経過タイマＴＩＭのカウント値が所定時間、ここでは１秒に達したか否かを判断する。そしてクラッチ接続経過タイマＴＩＭのカウント値が１秒に達している場合は、ステップｓ１２に進む。一方、達していない場合は、ステップｓ５へ進む。図４におけるｔ１時点から、クラッチ接続経過タイマＴＩＭのカウント値Ｔｉｍが１秒となるｔ２時点まではステップｓ５へ進み、以後上述と同様の制御を繰り返す。
次に、図４におけるｔ２時点となり、クラッチ接続経過タイマＴＩＭのカウント値が１秒に達したとする。
【００２９】
負荷トルク推定ルーチンがスタートしてステップｓ１１に達すると、クラッチ接続径過タイマＴＩＭのカウント値Ｔｉｍが１秒に達しているので、ステップｓ１２に進む。
ステップ１２に達すると、第２負荷トルク推定値補正手段Ａ４は、クラッチ接続経過タイマＴＩＭのカウント値Ｔｉｍ（ｓｅｃ）を用いた式３により、ステップｓ２で第２の負荷トルク推定手段Ａ２が演算した第２負荷トルク推定値Ｔｃａ（ｋｇ・ｍ）に時間の経過に応じた減算補正を加えて、補正第２負荷トルク推定値Ｔｃａα（ｋｇ・ｍ）を演算し、ステップｓ１３に進む。
【００３０】
Ｔｃａα＝ｆｃａα（Ｔｃａ，Ｔｉｍ）      ・・・（３）
なお、この減算補正は、クラッチ断接検知手段Ａ５が電磁クラッチ３７の接続を検知して所定時間（１ｓｅｃ）を経過した時点を基点とし、その時点からの経過時間（（Ｔｉｍ）−１）に応じた値を減算値として行われる。この減算値の大きさ及び所定時間（ここでは１ｓｅｃ）は、コンプレッサ実トルクＴｎの過渡時における低減変動に適合するよう前もって実験データ等を参考に設定される。
【００３１】
ステップｓ１３に達すると、推定負荷トルク決定手段Ａ３が、第１負荷トルク推定値Ｔｃｓと補正第２負荷トルク推定値Ｔｃａαとを比較する。ここで、第１負荷トルク推定値Ｔｃｓの値の方が大きい場合はステップｓ１５に進み、補正第２負荷トルク推定値Ｔｃａαの値の方が大きい場合はステップｓ１４に進む。図４におけるｔ２時点からｔ３時点までは、補正第２負荷トルク推定値Ｔｃａαの値の方が大きいので、ステップｓ１４に進む。
【００３２】
ステップｓ１４に達すると、推定負荷トルク決定手段Ａ３が、補正第２負荷トルク推定値Ｔｃａαをコンプレッサ２９の回転軸２９０における負荷トルクＴｃとして出力し、上述と同様にステップｓ８、ステップｓ９を経てエアコン制御のメインルーチンヘ復帰する。以後は、推定負荷トルク決定手段Ａ３が、第１負荷トルク推定値Ｔｃｓの方が補正第２負荷トルク推定値Ｔｃａαよりも値が大きいと判断するｔ３時点に達するまで、上述の制御を繰り返す。
次に、図４におけるｔ３時点に達したとする。
【００３３】
負荷トルク推定ルーチンがスタートしてステップｓ１３に達し、第１負荷トルク推定値Ｔｃｓと補正第２負荷トルク推定憤Ｔｃａαとを比較する。ここで、第１負荷トルク推定値Ｔｃｓの値の方が大きいので、ステップｓ１５に進む。
ステップｓ１５に達すると、フラグＦを１にして、ステップｓ７に進む。
ステップｓ７に達すると、推定負荷トルク決定手段Ａ３が、第１負荷トルク推定値Ｔｃｓをコンプレッサ２９の回転軸２９０における負荷トルクＴｃとして出力し、上述と同様にステップｓ８、ステップｓ９を経てエアコン制御のメインルーチンヘ復帰する。
【００３４】
次に、負荷トルク推定ルーチンがスタートしてステップｓ１０に達すると、フラグＦが０以外か０かを判断する。フラグＦは、ステップｓ４で０に書換えられるまでは１なので、ステップｓ７に進む。
【００３５】
以後は、クラッチ断接検知手段Ａ５がステップｓ３で電磁クラッチ３７が切断状態であると判断する時点まで、上述の制御を繰り返す。
以上のように、本実施例におけるコンプレッサ負荷トルク推定装置Ａは、エアコンコンデンサの下流に設けた冷媒圧力センサ３８の出力値ＶＰとエンジン回転数Ｎｅとに基づいて第１負荷トルク推定値Ｔｃｓを演算する第１の負荷トルク推定手段Ａ１と、外気温度とエンジン回転数Ｎｅとに基づいて第２負荷トルク推定値Ｔｃａを演算する第２の負荷トルク推定手段Ａ２と、第１負荷トルク推走値Ｔｃｓと第２負荷トルク推定値Ｔｃａとを比較して値の大きい方をコンプレッサ２９の回転軸２９０における負荷トルクＴｃと推定する推定負荷トルク決定手段Ａ３とを有するよう構成されているので、コンプレッサ２９の作動直後における負荷トルクＴｃを、エンジンの全回転域において精度良く推定でき、同負荷トルク推定値を受けたエンジンＥＣＵ８のエンジン出力調整により、コンプレッサ２９の作動直後におけるエンジン駆動を安定化し、車両の駆動力の変化を少なくし、ドライバビリティーを向上することができる。
【００３６】
また、本実施例におけるコンプレッサ負荷トルク推定装置Ａは、第１の負荷トルク推定手段Ａ１と第２の負荷トルク推定手段Ａ２と推定負荷トルク決定手段Ａ３とに加え、第２負荷トルク推定値Ｔｃａに時間の経過に応じた減算補正を加える補正第２負荷トルク推定値Ｔｃａαを演算する第２負荷トルク推定値補正手段Ａ４と、電磁クラッチ３７の接続を検知して所定時間経過した時点から電磁クラッチ３７の切断を検知する時点まで推定負荷トルク決定手段Ａ３に第２負荷トルク推定値Ｔｃａに替えて補正第２負荷トルク推定値Ｔｃａαを用いさせるクラッチ断接検知手段とを有するとともに、クラッチ断接検知手段Ａ５が電磁クラッチ３７の接続を検知して所定時間経過した時点から、推定負荷トルク決定手段Ａ３が第１負荷トルク推定値Ｔｃｓをコンプレッサ２９の回転軸２９０における負荷トルクＴｃと推定する時点まで、第２負荷トルク推定値補正手段Ａ４が補正第２負荷トルク推定値Ｔｃａαを演算するよう構成されているので、コンプレッサ２９が作動されてから停止されるまでの間における負荷トルクＴｃを、エンジンの全回転域において精度良く推定でき、同負荷トルク推定値を受けたエンジンＥＣＵ８のエンジン出力調整により、コンプレッサ２９が作動されてから停止されるまでの間におけるエンジン駆動を安定化し、車両の駆動力の変化を少なくし、ドライバビリティーを向上することができる。
【００３７】
更に、本実施例におけるコンプレッサ負荷トルク推定装置Ａは、推定負荷トルク決定手段Ａ３が、クラッチ断接検知手段Ａ５が電磁クラッチ３７の接続を検知して所定時間経過した後に第１負荷トルク推定値Ｔｃｓをコンプレッサ２９の回転軸２９０における負荷トルクＴｃと推定すると、クラッチ断接検知手段Ａ５が電磁クラッチ３７の切断を検知するまで第１負荷トルク推定値Ｔｂｓをコンプレッサ２９の回転軸２９０における負荷トルクＴｃと推定するよう設けられているので、推定負荷トルク決定手段Ａ３が補正第２負荷トルク推定値Ｔｃａαよりも第１負荷トルク推定値Ｔｃｓの方が値が大きいと判断した後に、推定負荷トルク決定手段Ａ３が第１負荷トルク推定値Ｔｃｓと補正第２負荷トルク推定値Ｔｃａαとを比較し続けるという無駄な制御を防止できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明によると、コンブレッサ負荷トルク推定装置は、コンプレッサの作動直後における負荷トルクをエンジンの全回転域において精度良く推定でき、また冷媒圧力と外気温度の双方に基づいてコンプレッサの作動直後における負荷トルクを推定するので、どちらか一方に基づいて推定するよりも制度良く推定することができ、同負荷トルク推定値を受けた内燃機関の出力調整により、コンプレッサの作動直後における内燃機関の駆動を安定化し、車両の駆動力の変化を少なくし、ドライバビリティーを向上できる。しかも、コンプレッサに特別のセンサを付設する必要が無く、またコンプレッサの形式による規制を受けることもないので広い範囲で適用できる。
【００３９】
また、請求項２に記載の発明によると、コンプレッサ負荷トルク推定装置は、コンプレッサの作動直後だけでなく、コンプレッサが作動されてから停止されるまでの間におけるコンプレッサの負荷トルクを、内燃機関の全回転域において精度良く推定でき、同負荷トルク推定値を受けた内燃機関の出力調整により、コンプレッサが作動されてから停止されるまでの内燃機関の駆動を安定化し、車両の駆動力の変化を少なくし、ドライバビリティーを向上できる。
【００４０】
また、請求項３に記載の発明によると、コンプレッサ負荷トルク推定装置は、推定負荷トルク決定手段がクラッチ断接検知手段がクラッチ部材の接続を検知して所定時間経過した後に第１負荷トルク推定値をコンプレッサの負荷トルクと推定した場合に、それ以降に推定負荷トルク決定手段が第１負荷トルク推定値と補正第２負荷トルク推定値とを比較し続けるという無駄な制御を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としてのコンプレッサ負荷トルク推定装置を搭載したエンジンの概略構成図である。
【図２】図１のコンプレッサ負荷トルク推定装置の制御機能部及びエンジンＥＣＵのブロック図である。
【図３】図１のコンプレッサ負荷トルク推定装置が適用された空調装置のエアコンＥＣＵが行うエアコン切換え過渡時制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】図１のコンプレッサ負荷トルク推定装置が適用された空調装置のコンプレッサ特性経時変化線図である。
【符号の説明】
１          エンジン
８          エンジンＥＣＵ
９          エアコンＥＣＵ
１８        外気温度センサ
１８０      外気温度演算手段
２９        コンプレッサ
２９０      コンプレッサの回転軸
３７        電磁クラッチ（クラッチ部材）
３８        冷媒圧力センサ
３８０      冷媒圧力演算手段
４２        コンプレッサ回転数演算手段
４３        エンジン側負荷トルク演算手段
β          プーリー比
Ａ          コンプレッサ負荷トルク推定装置
Ａ１        第１の負荷トルク推定手段
Ａ２        第２の負荷トルク推定手段
Ａ３        推定負荷トルク決定手段
Ａ４        第２負荷トルク推定値補正手段
Ａ５        クラッチ断接検知手段
ＨＰ        冷媒圧センサ圧力値
Ｎｃ        コンプレッサ回転数
Ｎｅ        エンジン回転数
Ｔｃ        コンプレッサの回転軸における負荷トルク
Ｔｅ        エンジンの出力軸における負荷トルク
Ｔｃｓ      第１負荷トルク推定値
Ｔｃａ      第２負荷トルク推定値
Ｔｃａα    補正第２負荷トルク推定値
ＴＨＡ      演算用外気温度
Ｖｐ        冷媒圧力に応じた電圧
Ｖｔ        外気温に応じた電圧
【図１】
0004082013.tif 000002
【図２】
0004082013.tif 000003
【図３】
0004082013.tif 000004
【図４】
0004082013.tif 000005