JP2002371882A - 車両エンジン制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用冷凍サイクル装置の可変容量型圧縮機
を駆動する車両エンジンのアイドル回転数制御装置にお
いて、必要冷房能力を確保するとともに、圧縮機駆動ト
ルクの変動によるエンジン停止やエンジン回転数の過度
な吹き上げを確実に防止する。 【解決手段】 冷房能力確保のために必要なアイドル回
転数Ｎ_R、および可変容量型圧縮機の駆動トルクＴに応
じた必要アイドル回転数Ｎ_TをステップＳ６０、Ｓ８０
にて算出し、冷房能力確保のために必要なアイドル回転
数Ｎ_Rと、圧縮機駆動トルクＴに応じた必要アイドル回
転数Ｎ_Tのうち、大きい方の回転数をステップＳ９０に
て最終的にアイドル回転数Ｎ_Fとして決定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用冷凍サイク
ル装置の可変容量型圧縮機を駆動する車両エンジンのア
イドル回転数を制御する車両エンジン制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開昭５６−１０１０４１号公報
には、圧縮機を車両エンジンにより駆動する車両用冷凍
サイクル装置において、圧縮機の作動指令が出ている場
合（空調ＯＮ時）には、圧縮機駆動負荷によるエンジン
停止の防止、冷房性能向上等のために、車両エンジンの
アイドル回転数を上昇させるとともに、このアイドル回
転数の上昇量を外気温度や車室内温度に応じて必要最小
限の値に制御して、車両エンジンの燃費向上を図ること
が記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、圧縮機として
その吐出容量を可変する可変容量型圧縮機を用いている
場合には、圧縮機の吐出容量が空調の熱負荷条件等に応
じて変化するので、空調ＯＮ時に、アイドル回転数の上
昇量を単純に外気温度や車室内温度に応じて一義的に決
めてしまうと、吐出容量が大きい高トルク時にはアイド
ル回転数が低いと車両エンジンの圧縮機駆動負荷が過大
となり、エンジン停止が生じる恐れがある。逆に、吐出
容量が小さい時には車両エンジンの圧縮機駆動負荷が減
少するので、アイドル回転数の過度な吹き上げが生じる
恐れがある。

【０００４】そこで、特開平３−２８１４２０号公報に
は、可変容量型圧縮機を用いるとともに、圧縮機の吐出
容量を空調の熱負荷条件に応じて制御する車両用冷凍サ
イクル装置において、圧縮機の吐出容量を判定し、この
吐出容量の判定結果に応じて車両エンジンのアイドル回
転数を制御することが記載されている。

【０００５】しかし、車両エンジンの圧縮機駆動トルク
は圧縮機の吐出容量と圧縮機の吐出圧との積に比例する
から、吐出容量が一定（例えば、５０％一定）であって
も、冷凍サイクルの熱負荷条件の変動により圧縮機の吐
出圧が変動すると、車両エンジンの圧縮機駆動トルクが
変動する。従って、圧縮機の吐出容量を単に判定するだ
けで車両エンジンのアイドル回転数を制御すると、熱負
荷による圧縮機駆動トルクの変動に対応することができ
ず、高トルク時におけるエンジン停止や低トルク時にお
けるエンジン回転数の過度な吹き上げを十分防止するこ
とができない。

【０００６】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
車両用冷凍サイクル装置の可変容量型圧縮機を駆動する
車両エンジンのアイドル回転数制御装置において、必要
冷房能力を確保するとともに、圧縮機駆動トルクの変動
によるエンジン停止やエンジン回転数の過度な吹き上げ
を確実に防止することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明では、冷房能力確保のために
必要なアイドル回転数（Ｎ_R）を算出する第１回転数算
出手段（Ｓ６０）と、可変容量型圧縮機（２）の駆動ト
ルク（Ｔ）に応じた必要アイドル回転数（Ｎ _T）を算出
する第２回転数算出手段（Ｓ８０）と、第１回転数算出
手段（Ｓ６０）の算出したアイドル回転数（Ｎ_R）と、
第２回転数算出手段（Ｓ８０）の算出したアイドル回転
数（Ｎ_T）のうち、大きい方の回転数を最終的にアイド
ル回転数（Ｎ_F）として決定するアイドル回転数決定手
段（Ｓ９０）とを備えることを特徴とする。

【０００８】これによると、第１回転数算出手段（Ｓ６
０）の算出したアイドル回転数（Ｎ _R）によりアイドル
時における必要冷房能力を確保できる。また、アイドル
時に圧縮機駆動トルク（Ｔ）の変動があっても、第２回
転数算出手段（Ｓ８０）により圧縮機駆動トルク（Ｔ）
に応じた必要アイドル回転数（Ｎ_T）を算出することが
できる。これにより、必要冷房能力を確保しつつ、アイ
ドル時におけるエンジン停止やエンジン回転数の過度な
吹き上げを確実に防止できる。

【０００９】請求項２に記載の発明では、請求項１にお
いて、冷凍サイクル装置（１）の蒸発器（６）の冷却度
合いを検出する冷却度合い検出手段（１３）を備え、第
１回転数算出手段（Ｓ６０）は、冷却度合い検出手段
（１３）により検出された蒸発器（６）の冷却度合いが
高温側へ変化すると、冷房能力確保のためのアイドル回
転数（Ｎ_R）を上昇させることを特徴とする。

【００１０】このように、蒸発器冷却度合いの変化に応
じてアイドル回転数（Ｎ_R）を決めることにより必要冷
房能力を確保できる。

【００１１】請求項３に記載の発明のように、請求項２
において、蒸発器（６）の冷却度合いが必要冷房能力を
満足する所定レベルより低温側にあるときは、冷房能力
確保のためのアイドル回転数（Ｎ_R）を車両エンジン
（１１）側の運転条件により決まる値（Ｎ₀）にしてよ
い。

【００１２】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。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施形態を図に基
づいて説明する。図１は本発明の一実施形態の全体構成
図である。車両空調用の冷凍サイクル装置１には冷媒を
吸入、圧縮、吐出する圧縮機２が備えられている。この
圧縮機２から吐出された高温、高圧の過熱ガス冷媒は凝
縮器３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。

【００１４】この凝縮器３で凝縮した冷媒は次に受液器
（気液分離器）４に流入し、受液器４の内部で冷媒の気
液が分離され、冷凍サイクル装置１内の余剰冷媒（液冷
媒）が受液器４内に蓄えられる。この受液器４からの液
冷媒は膨張弁（減圧手段）５により低圧に減圧され、気
液２相状態となる。この膨張弁５からの低圧冷媒は蒸発
器６に流入する。この蒸発器６は車両用空調装置の空気
通路を構成する空調ケース７内に設置され、蒸発器６に
流入した低圧冷媒は空調ケース７内の空気から吸熱して
蒸発する。

【００１５】膨張弁５は蒸発器６の出口冷媒の温度を感
知する感温部５ａを有する温度式膨張弁であり、蒸発器
６の出口冷媒の過熱度を所定値に維持するように弁開度
（冷媒流量）を調整するものである。上記したサイクル
構成部品（１〜６）の間はそれぞれ冷媒配管８によって
結合され閉回路を構成している。

【００１６】また、圧縮機２は動力伝達機構９、ベルト
１０等を介して車両走行用エンジン１１により駆動され
る。圧縮機２は後述する可変容量型圧縮機であり、動力
伝達機構９は、外部からの電気制御により動力の伝達／
遮断を選択可能なクラッチ機構（例えば、電磁クラッ
チ）であってもよく、又は、そのようなクラッチ機構を
持たない、常時、動力伝達型のクラッチレス機構であっ
てもよい。

【００１７】空調ケース７には送風機１２が備えられて
おり、周知の内外気切替箱（図示せず）から吸入された
車室内の空気（内気）または車室外の空気（外気）が送
風機１２により空調ケース７内を車室内へ向かって送風
される。この送風空気は、蒸発器６を通過した後に、図
示しないヒータユニットを通過して吹出口から車室内に
吹き出すようになっている。

【００１８】また、空調ケース７内のうち、蒸発器６の
空気吹出直後の部位には、蒸発器６を通過した直後の吹
出空気温度を検出するサーミスタからなる蒸発器吹出温
度センサ１３が設けられている。本例では、この蒸発器
吹出温度センサ１３により蒸発器６の冷却度合い検出手
段を構成する。

【００１９】なお、上記ヒータユニットは周知のもので
あり、蒸発器６を通過した冷風を再加熱する温水式ヒー
タコア（加熱手段）、この温水式ヒータコアにおける加
熱度合いを調節する温度調節手段をなすエアミックスド
アあるいは温水流量制御弁等が配設されており、さら
に、空調ケース７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、車室内乗員の足元
に空気を吹き出すフット吹出口、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が形成され、これらの
吹出口を切替開閉する吹出モードドアが備えられてい
る。

【００２０】ところで、上記した圧縮機２は空調用制御
装置１４からの電気信号（本例では、デューティ信号）
により制御される電磁式容量制御弁（吐出容量制御機
構）１５を有し、この制御弁１５により制御圧力を変化
させて吐出容量を変化させる外部可変容量型圧縮機であ
る。空調用制御装置１４には、空調の自動制御のための
センサ群１６の検出信号、及び空調操作パネル１７の操
作スイッチ群の操作信号が入力される。

【００２１】なお、センサ群１６は、具体的には内気セ
ンサ、外気センサ、日射センサ、エンジン水温センサ等
であり、空調操作パネル１７の操作スイッチ群は、具体
的には、温度設定スイッチ、風量切替スイッチ、吹出モ
ード切替スイッチ、内外気切替スイッチ、圧縮機２の作
動指令を出すエアコンスイッチ等である。

【００２２】更に、冷凍サイクル装置１において、圧縮
機２の吐出側から膨張弁５の入口に至るまでの高圧回路
部に高圧圧力（圧縮機吐出圧）を検出する高圧センサ１
８を設けて、この高圧センサ１８の検出信号も空調用制
御装置１４に入力するようになっている。図示の例で
は、高圧センサ１８を凝縮器３の出口側冷媒配管に設け
ている。

【００２３】さらに、空調用制御装置１４は、車両側の
エンジン制御装置１９に接続されており、これら両制御
装置１４、１９相互間にて信号を入出力できるようにな
っている。エンジン制御装置１９は周知のごとく車両エ
ンジン１１の運転状況等を検出するセンサ群１９ａから
の信号等に基づいて車両エンジン１１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。

【００２４】車両エンジン１１の図示しない吸入空気通
路には、車両運転者により操作されるアクセルペダルに
より開度が調節されるスロットル弁と、このスロットル
弁に対して並列接続されたアイドル回転制御弁が並列に
配置されている。アイドル回転制御弁の開度がステップ
モータ等からなるアクチュエータ（電気駆動手段）１９
ｂにより調節され、これにより、車両エンジン１１に供
給される空気量を調節して、アイドル回転数を調節する
ようになっている。

【００２５】ところで、図２は本実施形態の外部可変容
量型圧縮機２を例示するものであり、圧縮機２は、電磁
式容量制御弁１５の制御電流Ｉｎにより圧縮機吐出流量
の目標流量Ｇｒｏを設定して、圧縮機吐出流量が目標流
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）である。より具体的に述べると、制御
電流Ｉｎの増大に比例して目標流量Ｇｒｏが増大するよ
うになっている。

【００２６】圧縮機２は、図２に示すように、片斜板型
の可変容量型圧縮機であって、その可変容量機構自体は
周知のものである。図１の動力伝達機構９等を介して車
両エンジン１１の動力が回転軸２０に伝達される。回転
軸２０の図２の左端部は動力伝達機構９との結合部であ
る。この回転軸２０に対して斜板２１が一体に回転可能
に結合され、且つ、斜板２１の傾斜角度は球面状のヒン
ジ機構２２により調整可能になっている。なお、斜板２
１の実線位置は回転軸２０に対する傾斜角度が小さい状
態（小容量状態）を示し、２点鎖線位置２１ａは回転軸
２０に対する傾斜角度が大きい状態（大容量状態）を示
す。

【００２７】この斜板２１にシュー２３を介して複数個
（例えば、５個）のピストン２４を連結している。この
ため、回転軸２０と一体的に斜板２１を回転させること
により、シュー２３を介して複数個のピストン２４を順
次往復動させてシリンダ室（作動室）Ｖｃの体積を拡大
縮小させて冷媒を吸入圧縮するようになっている。

【００２８】そして、圧縮機２の吐出容量を変化させる
場合には、斜板２１が収納されたクランク室（斜板室）
２５内の圧力Ｐｃを変化させて斜板２１の傾斜角度を変
化させてピストン２４のストローク（行程）を変化させ
る。すなわち、斜板２１の傾斜角度の増加によりピスト
ンストロークが増加して吐出容量が増加し、斜板２１の
傾斜角度の減少によりピストンストロークが減少して吐
出容量が減少する。

【００２９】従って、クランク室２５は、圧縮機２の吐
出容量を変化させるための制御圧室としての役割を兼ね
ることになる。なお、クランク室（斜板室）２５は、絞
り通路２６を介して圧縮機２０の吸入室２７側と連通し
ている。

【００３０】一方、圧縮機２０のリヤハウジング２８に
は第１吐出室２９と第２吐出室３０が形成され、第１吐
出室２９は所定の絞り穴径を有する絞り連通路（絞り
部）３１を介して第２吐出室３０に連通している。第１
吐出室２９には各ピストン２４の作動室（シリンダ室）
Ｖｃから吐出された冷媒が弁板３２の吐出ポート３３、
吐出弁３４を介して流入し、集合され、吐出脈動が平滑
化される。第２吐出室３０は吐出口３５を経て外部の冷
媒吐出配管に接続される。

【００３１】また、リヤハウジング２８には、蒸発器６
出口からの低圧ガス冷媒を吸入する吸入口３６および吸
入口３６から冷媒が流入する吸入室２７が備えられてい
る。この吸入室２７内から冷媒が弁板３２の吸入ポート
３７、吸入弁３８を介して作動室Ｖｃ内に吸入されるよ
うになっている。

【００３２】第１吐出室２９から冷媒が絞り連通路３１
を通過して第２吐出室３０に向かって流通する際に圧力
損失が発生するので、第２吐出室３０内の圧力Ｐｄ_Lは
第１圧力室２９内の圧力Ｐｄ_Hより所定量ΔＰだけ低く
なる。この絞り連通路３１前後の差圧ΔＰは圧縮機吐出
冷媒流量に対応した大きさとなる。

【００３３】電磁式容量制御弁１５は制御圧室をなすク
ランク室２５内の圧力Ｐｃを制御する吐出容量制御機構
を構成するもので、圧縮機２０のリヤハウジング２８側
に配置されている。次に、容量制御弁１５の具体的構成
例を説明すると、この制御弁１５には、第１吐出室２９
内の圧力Ｐｄ_Hが連通路３９を介して導かれる第１制御
室４０と、第２吐出室３０内の圧力Ｐｄ_Lが連通路４１
を介して導かれる第２制御室４２が設けられている。こ
の両制御室４０、４２の間は摺動可能な円筒状部材４３
により仕切られている。これにより、この円筒状部材４
３等を介してプッシュロッド４４の一端部に、両制御室
４０、４２間の差圧ΔＰによる力が開弁方向の力として
作用する。

【００３４】また、第１吐出室２９内の圧力Ｐｄ_Hが導
入される吐出圧室４５と、クランク室２５に、連通路４
６を介して連通する制御圧室４７が制御弁１５に備えら
れ、吐出圧室４５と制御圧室４７との間を絞り通路４８
により連通させ、この絞り通路４８の開口断面積をプッ
シュロッド４４の弁体４９により調整して、制御圧室４
７の圧力、すなわち、クランク室２５の圧力（制御圧）
Ｐｃを調整できるようになっている。

【００３５】一方、制御弁１５の電磁機構部５０は、差
圧ΔＰによる開弁力に対向する力、すなわち、閉弁力を
弁体４９（プッシュロッド４４）に作用させるもので、
弁体４９は、電磁機構部５０のプランジャ（可動鉄心）
５１と一体に結合されており、プランジャ５１には励磁
コイル５２により誘起される電磁吸引力が作用する。す
なわち、プランジャ５１は所定間隔を介して固定磁極部
材（固定鉄心）５３に対向配置されているので、励磁コ
イル５２の電磁吸引力によりプランジャ５１は固定磁極
部材５３に向かって軸方向（図２の上方向）に変位す
る。このプランジャ５１の軸方向変位により弁体４９は
閉弁方向に移動する。

【００３６】また、プランジャ５１と固定磁極部材５３
との間には、電磁力と対抗する弾性力を発生する弾性手
段としてコイルスプリング５４が配置されている。本例
では、励磁コイル５２に通電する制御電流Ｉｎの断続比
率、すなわち、デューティ比Ｄｔを制御することによ
り、このデューティ比Ｄｔに略比例した電磁吸引力（す
なわち、弁体４９の閉弁方向の力）をプランジャ５１に
作用させることができる。励磁コイル５２の制御電流Ｉ
ｎのデューティ比Ｄｔは前述の制御装置１４により制御
される。

【００３７】電磁式容量制御弁１５は上記のように構成
されているため、デューティ比Ｄｔを大きくして弁体４
９の閉弁力を増大させると、弁体４９が図２の上方向に
変位して絞り通路４８の開口断面積を減少させるので、
制御圧室４７の圧力、すなわち、クランク室２５の圧力
Ｐｃが低下して斜板２１の傾斜角度が図２の２点鎖線２
１ａのように増加し、これにより吐出容量が増加する。

【００３８】逆に、デューティ比Ｄｔを小さくして弁体
４９の閉弁力を減少させると、弁体４９がコイルスプリ
ング５４の力で図２の下方向に変位して絞り通路４８の
開口断面積を増加させるので、制御圧室４７の圧力、す
なわち、クランク室２５の圧力Ｐｃが上昇して斜板２１
の傾斜角度が図２の実線位置のように減少し、これによ
り吐出容量が減少する。

【００３９】一方、エンジン１１の回転数が上昇して圧
縮機２の回転数が上昇すると、これに連動して圧縮機２
から吐出される吐出冷媒流量が上昇するが、吐出冷媒流
量が増大すると、第１、２制御室４０、４２間の差圧Δ
Ｐが大きくなるので、開弁力が大きくなり、プッシュロ
ッド４４及び弁体４９が図２の下方向に移動して絞り通
路４８の開口断面積を増加させるので、圧縮機２の吐出
容量が減少していく。

【００４０】逆に、エンジン１１の回転数が低下して圧
縮機２の回転数が低下すると、これに連動して圧縮機２
から吐出される吐出冷媒流量が低下するが、吐出冷媒流
量が低下すると、第１、２制御室４０、４２間の差圧Δ
Ｐが小さくなるので、開弁力が小さくなり、プッシュロ
ッド４４及び弁体４９が図２の上方向に移動して絞り通
路４８の開口断面積を減少させるので、圧縮機２の吐出
容量が増加していく。

【００４１】このとき、プッシュロッド４４及び弁体４
９は閉弁力と開弁力とが釣り合う位置まで移動するが、
このことは、第１、２制御室４０、４２間の差圧ΔＰが
閉弁力（電磁吸引力）によって一義的に決まる所定差
圧、つまり目標差圧ΔＰ０となるまで圧縮機２の吐出容
量が機械的に変化することを意味する。

【００４２】従って、上記のように閉弁力（電磁吸引
力）によって一義的に決まる目標差圧ΔＰ０をデューテ
ィ比制御により変化させることにより吐出容量を変化さ
せて圧縮機２から実際に吐出される吐出冷媒流量を変化
させることができる。

【００４３】次に、本実施形態によるアイドル回転数制
御の作動を図３により説明する。図３は、空調用制御装
置１４により実行される制御ルーチンであり、車両エン
ジンのイグニッションスイッチの投入によりスタート
し、先ず、ステップＳ１０にて各種信号の読み込みを行
う。具体的には、センサ１３からの蒸発器吹出温度Ｔ
ｅ、センサ１８からのサイクル高圧圧力Ｐｄ、センサ群
１６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等のセンサ信号を読み込む。ま
た、空調操作パネル１７の操作スイッチ群から設定温度
Ｔｓｅｔの操作信号、圧縮機２を作動状態とするか否か
の圧縮機作動指令の操作信号等を読み込む。更に、エン
ジン用制御装置１９との通信により現在のエンジン回転
数信号Ｎｅ等を読み込む。

【００４４】次に、ステップＳ２０にて空調自動制御の
ための各種制御値を算出する。この制御値の算出は公知
のものと同じでよいので、簡単に説明すると、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Ｔ
ｓｅｔ、外気温Ｔａｍ、内気温Ｔｒ、日射量Ｔｓに基づ
いて算出する。また、蒸発器１２の目標吹出温度ＴＥＯ
はＴＡＯ、Ｔａｍ等に基づいて算出する。

【００４５】次に、ステップＳ３０にてエアコンＯＮ状
態、すなわち、圧縮機２の作動状態を判定する。具体的
には、空調操作パネル１７に設けられ、圧縮機２の作動
指令を出すエアコンスイッチのＯＮ、ＯＦＦにより圧縮
機２が作動状態であるか否かを判定できる。なお、空調
のオート制御により圧縮機２の作動指令が自動的に出さ
れる場合には、このオート制御による圧縮機２の作動指
令をステップＳ３０で判定してもよい。

【００４６】ステップＳ３０にて圧縮機２の停止（エア
コンＯＦＦ）状態が判定されると、ステップＳ４０に進
み、車両エンジン１１のアイドル回転数Ｎ_F＝Ｎ₀とす
る。このＮ₀はエンジン１１側の運転条件により決まる
所定回転数である。

【００４７】一方、ステップＳ３０にて圧縮機２の作動
（エアコンＯＮ）状態が判定されると、ステップＳ５０
に進み、圧縮機２の容量制御電流Ｉｎ、具体的には、容
量制御弁１５の電磁コイル５２の通電電流のデューティ
比Ｄｔを算出する。このデューティ比Ｄｔは、具体的に
は、蒸発器１２の目標吹出温度ＴＥＯと実際の蒸発器吹
出温度Ｔｅとに応じて算出され、このデューティ比Ｄｔ
により前述の目標差圧ΔＰＯ、ひいては目標吐出流量Ｇ
ｒｏが決定される。これにより、圧縮機２の実際の吐出
流量がこの目標吐出流量Ｇｒｏとなるように圧縮機２の
吐出容量が制御され、実際の蒸発器吹出温度Ｔｅが目標
吹出温度ＴＥＯとなるように制御される。

【００４８】次のステップＳ６０では、冷房能力確保の
ために必要なアイドル回転数Ｎ_Rを算出する。このアイ
ドル回転数Ｎ_Rの算出は、具体的には、図４（ａ）に示
す特性図（マップ）に従って行う。図４（ａ）の横軸は
実際の蒸発器吹出温度Ｔｅである。例えば、所定温度Ｔ
ｅ１はステップＳ２０で算出された目標吹出温度ＴＥＯ
に基づいて決定される温度で、具体的にはＴＥＯより若
干量αだけ高い温度（Ｔｅ１＝ＴＥＯ＋α）であり、α
は１℃程度の値である。

【００４９】ところで、車両エンジン１１のアイドル時
は走行時よりもエンジン回転数（圧縮機回転数）が大幅
に低くなっているので、圧縮機２の吐出容量は目標吐出
流量Ｇｒｏが得られるように、通常は、１００％容量に
なっている。そして、１００％容量でも圧縮機回転数の
低下により目標吐出流量Ｇｒｏを確保できない場合があ
り、その場合は、蒸発器吹出温度Ｔｅが目標吹出温度Ｔ
ＥＯより高くなってしまう。そこで、このような場合
（Ｔｅ＞Ｔｅ１）には、図４（ａ）のように、Ｔｅの上
昇とともにアイドル回転数Ｎ_Rを上昇させ、これによ
り、アイドル時の圧縮機回転数を上昇させて必要冷房能
力を確保する。

【００５０】一方、蒸発器吹出温度Ｔｅが目標吹出温度
ＴＥＯより低いとき（Ｔｅ＜Ｔｅ１）は、必要冷房能力
が確保されているから、アイドル回転数Ｎ_Rを上昇させ
る必要がないので、アイドル回転数Ｎ_Rを前述のステッ
プＳ４０と同じ回転数Ｎ₀に維持する。

【００５１】次のステップＳ７０では圧縮機２の駆動ト
ルクＴを算出する。ここで、圧縮機２の駆動トルクＴは
種々な方法で算出することができ、例えば、高圧センサ
１８により検出されるサイクル高圧Ｐｄ（圧縮機吐出
圧）等の冷凍サイクル運転条件に基づいて算出すること
ができる。また、圧縮機２の回転軸２０に、回転軸２０
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を設け、この歪み検出素子の電気的
出力に基づいて圧縮機２のトルクを算出するようにして
もよい。

【００５２】次のステップＳ８０では、上記圧縮機駆動
トルクＴの算出値に対応したアイドル回転数Ｎ_Tを算出
する。このアイドル回転数Ｎ_Tは、圧縮機駆動トルクＴ
に対するエンジン出力不足によるエンジン停止および圧
縮機駆動トルクＴに対する過剰なエンジン出力によるエ
ンジン回転数の吹き上げを防止するためのアイドル回転
数である。従って、このアイドル回転数Ｎ_Tは図４
（ｂ）に示すように、圧縮機駆動トルクＴの増加に比例
して上昇する値として算出される。

【００５３】次のステップＳ９０では、上記２つのアイ
ドル回転数Ｎ_Rとアイドル回転数Ｎ_Tとを比較して、その
うち、大きい方の回転数を最終的にてアイドル回転数Ｎ
_Fとして決定する。これにより、アイドル回転数制御に
際して、冷房能力の確保と、可変容量型圧縮機２の駆動
に伴うエンジン停止の防止およびエンジン回転数の吹き
上げの防止とを達成できる。

【００５４】なお、実際のアイドル回転数制御は、ステ
ップＳ９０で決定されたアイドル回転数Ｎ_Fの信号を空
調用制御装置１４からエンジン用制御装置１９に入力し
て、制御装置１９によりアイドル回転制御弁（図示せ
ず）のアクチュエータ１９ｂを通電制御して、このアク
チュエータ１９ｂによりアイドル回転制御弁の開度を調
節することによりアイドル回転数を調節できる。

【００５５】（他の実施形態）なお、上記の一実施形態
では、可変容量型圧縮機２として、容量制御弁１５の制
御電流Ｉｎにより圧縮機吐出流量の目標流量Ｇｒｏを設
定して、圧縮機吐出流量が目標流量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
いているが、可変容量型圧縮機２として、容量制御弁１
５の制御電流Ｉｎにより吸入圧（低圧圧力）Ｐｓの目標
圧力を設定して、吸入圧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（吸入圧制御式）を
用いてもよい。

【００５６】また、上記の一実施形態では、空調用制御
装置１４においてアイドル回転数の算出を行って、アイ
ドル回転数の信号をエンジン用制御装置１７に出力する
場合について説明したが、空調用制御装置１４から信号
入力を受けてアイドル回転数の算出をエンジン用制御装
置１７にて行うようにしてもよい。更に、空調用制御装
置１４とエンジン用制御装置１７とを１つの制御装置に
統合してもよいことはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における冷凍サイクル装置
およびその制御系統を示す全体システム図である。

【図２】本発明の一実施形態における可変容量型圧縮機
の縦断面図である。

【図３】本発明の一実施形態における作動を示すフロー
チャートである。

【図４】図３の要部の制御処理の説明図である。

【符号の説明】

１…冷凍サイクル装置、２…可変容量型圧縮機、６…蒸
発器、１１…車両エンジン、１３…蒸発器吹出温度セン
サ、１５…容量制御弁、１８…高圧センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 真一 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 安部 司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G093 AA13 BA05 BA06 CA04 DA01 DB00 DB07 DB09 DB25 EA07 EA09 EC02 3G301 HA26 JA31 JA34 KA07 LA03 LA04 LC04 PA10Z PE01Z PF03Z PF13Z

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両エンジン（１１）により駆動され、
   且つ、吐出容量を変化させることができる可変容量型圧
   縮機（２）を有する冷凍サイクル装置（１）を搭載した
   車両において、前記車両エンジン（１１）のアイドル回
   転数を制御するための制御装置であって、 冷房能力確保のために必要なアイドル回転数（Ｎ_R）を
   算出する第１回転数算出手段（Ｓ６０）と、 前記可変容量型圧縮機（２）の駆動トルク（Ｔ）に応じ
   た必要アイドル回転数（Ｎ_T）を算出する第２回転数算
   出手段（Ｓ８０）と、 前記第１回転数算出手段（Ｓ６０）の算出したアイドル
   回転数（Ｎ_R）と、前記第２回転数算出手段（Ｓ８０）
   の算出したアイドル回転数（Ｎ_T）のうち、大きい方の
   回転数を最終的にアイドル回転数（Ｎ_F）として決定す
   るアイドル回転数決定手段（Ｓ９０）とを備えることを
   特徴とする車両エンジン制御装置。
2. 【請求項２】 前記冷凍サイクル装置（１）の蒸発器
   （６）の冷却度合いを検出する冷却度合い検出手段（１
   ３）を備え、 前記第１回転数算出手段（Ｓ６０）は、前記冷却度合い
   検出手段（１３）により検出された前記蒸発器（６）の
   冷却度合いが高温側へ変化すると、前記冷房能力確保の
   ためのアイドル回転数（Ｎ_R）を上昇させることを特徴
   とする請求項１に記載の車両エンジン制御装置。
3. 【請求項３】 前記蒸発器（６）の冷却度合いが必要冷
   房能力を満足する所定レベル（Ｔｅ１）より低温側にあ
   るときは、前記冷房能力確保のためのアイドル回転数
   （Ｎ_R）を前記車両エンジン（１１）側の運転条件によ
   り決まる値（Ｎ₀）にすることを特徴とする請求項２に
   記載の車両エンジン制御装置。