JP2003172166A - 内燃機関のアイドル回転速度制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】内燃機関の回転の吹上がりや落込みを抑制する
ことのできるアイドル回転速度制御装置を提供する。 【解決手段】エンジン電子制御ユニットは、吐出容量を
第１所定量にするための指令（デューティ比１００％）
がコンプレッサの流量制御弁に出される（タイミングｔ
１０，ｔ３０）と、実エンジン回転速度ＮＥが同指令に
応じた目標回転速度ＮＥonとなり、吐出容量を第１所定
量からそれよりも少ない第２所定量に切替えるための指
令（デューティ比０％）がコンプレッサに出される（タ
イミングｔ２０，ｔ４０）と、所定のディレイ時間が経
過した後（タイミングｔ２５，ｔ４５）、実エンジン回
転速度ＮＥが切替え指令に応じた目標回転速度ＮＥoff
となるようにスロットル用アクチュエータを制御する。
さらに、制御ユニットは冷媒循環回路における所定箇所
での冷媒圧力に応じて前記ディレイ時間を変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、可変容量型コンプ
レッサを駆動する内燃機関のアイドル回転速度を制御す
る装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、車両用空調装置（エアコン）の
冷媒循環回路では、ガス状の冷媒ガスがコンプレッサで
圧縮されて高温・高圧となった後、コンデンサで冷却さ
れ、液化する。液化された冷媒はレシーバで清浄化され
た後、エキスパンジョンバルブで急激に膨張させられ、
低温・低圧の霧状の冷媒となる。この霧状の冷媒はエバ
ポレータの周囲の空気から熱を奪って蒸発し、さらに加
熱されガス状の冷媒になってコンプレッサに吸入され
る。

【０００３】前記コンプレッサの一形態として、流量制
御弁によって吐出容量（コンプレッサ容量）を変化させ
るようにした可変容量型コンプレッサが知られている。
流量制御弁としては、例えば感圧機構と電磁アクチュエ
ータとを備えたものがある。感圧機構は、冷媒循環回路
における所定箇所での冷媒の圧力変動に基づいて変形す
る感圧部材を備えている。電磁アクチュエータへの通電
は、エバポレータの目標温度と実温度との偏差に基づき
デューティ制御される。そして、流量制御弁では、感圧
部材の変形にともない弁体に作用する力と、電磁アクチ
ュエータへの通電にともない発生して前記弁体に作用す
る力とが釣合う位置へ弁体が変位する。この変位にとも
ない流量制御弁の弁開度が変化し、吐出容量が最適な値
に調整される。

【０００４】例えば、車両に搭載されたエンジンのアイ
ドル時に、エバポレータの目標温度と実温度との偏差が
第１判定値を越えると、１００％のデューティ比で通電
が行われて弁体が全閉となり、コンプレッサの吐出容量
が最大（１００％）となる。また、偏差が第２判定値
（＜第１判定値）を下回ると、電磁アクチュエータへの
通電が停止（デューティ比０％）されて弁体が全開とな
り、吐出容量が最小（０％）となる。

【０００５】一方、エンジンでは、アイドル時に、その
エンジンにかかる負荷の状態に応じてエンジン回転速度
を制御することが一般的に行われる。このアイドル回転
速度制御では、実エンジン回転速度を目標回転速度に一
致させるための制御量が決定され、その制御量に基づき
スロットル用アクチュエータが駆動される。この駆動に
よりスロットル弁の開度が調整され、前記制御量に対応
する量の空気がエンジンに吸入される。そして、この空
気量に応じた量の燃料がエンジンに供給され、実エンジ
ン回転速度が目標回転速度に収束する。

【０００６】ここで、前述したコンプレッサはエンジン
を駆動源としているため、アイドル時にコンプレッサが
駆動されると、その駆動力分（コンプレッサのトルク）
が負荷としてエンジンに加わり、アイドル回転速度が目
標回転速度よりも低下するおそれがある。そこで、吐出
容量を最大にするための指令が出されると、実エンジン
回転速度がこの指令に応じた目標回転速度（例えば６８
０回転／分）となるように、スロットル用アクチュエー
タが制御される。スロットル弁が所定開度開弁され、吸
入空気量が増加する。それにともないエンジンへの燃料
供給量が増加し、前記コンプレッサのトルクによる実エ
ンジン回転速度の低下が抑制される。

【０００７】また、吐出容量を最大から最小に切替える
ための指令が出されると、一定のディレイ時間が経過し
た後、スロットル用アクチュエータの駆動によりスロッ
トル弁が元の開度に戻され、実エンジン回転速度が切替
え指令に応じた目標回転速度（例えば５７５回転／分）
に収束する。このように一定のディレイ時間を設けたの
は、吐出容量を最大から最小に切替えるための指令が出
された場合、エンジンにかかるコンプレッサのトルクが
ゆっくりと低下するためである。このコンプレッサのト
ルクに見合うトルクをエンジンで発生させるために、切
替え指令が出された後も一定時間が経過するまでは、元
の開度に所定値を上乗せした開度でスロットル弁を開弁
させて吸入空気量を増量させている。

【０００８】このように、アイドル時には、エンジンの
目標回転速度は、コンプレッサの吐出容量を最大にする
ための指令に応じた値か、同吐出容量を最小にするため
の指令に応じた値のいずれかに設定される。従って、車
両の振動と共振するエンジン回転速度が、たとえこれら
２つの目標回転速度の中間に存在しても、実エンジン回
転速度がその共振回転速度に収束されることがなく、不
要な振動の発生を回避できる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、コンプレッ
サの吐出容量を最大から最小に切替える指令が出されて
から、エンジンにかかるコンプレッサのトルクが十分小
さくなるまでの時間は、切替え指令が出されたときに流
量制御弁の弁体に作用している力によって異なる。この
力としては、前述したように、感圧部材の変形にともな
う力と電磁アクチュエータの電磁力とが挙げられる。具
体的には、感圧部材による力に関与する冷媒圧力につい
ては、前記時間は、冷媒圧力が高いときには長く、低い
ときには短くなる傾向にある。これは、アイドル時のよ
うなエンジン低回転域では、吐出容量が１００％から０
％に変化する場合、コンプレッサから吐出される冷媒の
流量が限られる。このため、冷媒圧力が高いと弁体が全
開位置へ変位する時間が長くなるものと考えられる。

【００１０】また、電磁アクチュエータの電磁力に関与
する通電の際の制御電流については、前記時間は、制御
電流が多いときには長く、少ないときには短い傾向にあ
る。これは、デューティ比を変化させているものでは、
電源電圧（バッテリ電圧）が高い場合、同じデューティ
比でも電流値が大きくなる。このため、冷媒の流量が多
め（コンプレッサ容量大）に制御され、デューティ比を
１００％から０％に小さくする場合、弁体が全開位置へ
変位する時間が長くなるものと考えられる。

【００１１】ところが、前述したように従来はディレイ
時間が一定値に設定されている。このため、冷媒圧力が
低い場合や制御電流が少ない場合に前記切替え指令が出
されると、エンジンにかかるコンプレッサのトルクが速
く減少する。このトルクが十分小さくなっているにもか
かわらず、元の開度に所定値を上乗せした開度でスロッ
トル弁が開弁されると、スロットル弁開弁にともなう燃
料増量により発生するトルクが、コンプレッサのトルク
を上回る。その結果、低下すべき実エンジン回転速度が
高くなる現象（回転の吹上がり）が起るおそれがある。

【００１２】前記とは逆に、冷媒圧力が高い場合や制御
電流が多い場合に、前記切替え指令が出されると、エン
ジンにかかるコンプレッサのトルクがゆっくり減少す
る。このトルクが十分減少する前に、スロットル弁が元
の開度に戻されると、コンプレッサのトルクを、スロッ
トル弁開弁にともなう燃料増量により発生するトルクで
補いきれない。その結果、実エンジン回転速度が切替え
指令に応じた目標回転速度よりも低くなる現象（回転の
落込み）が起るおそれがある。

【００１３】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、内燃機関の回転の吹上がり
や落込みを抑制することのできる内燃機関のアイドル回
転速度制御装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】以下、上記目的を達成す
るための手段及びその作用効果について記載する。請求
項１又は３に記載の発明に係るアイドル回転速度制御装
置は、冷媒循環回路における所定箇所での冷媒の圧力変
動に応じて変形する感圧部材と電磁アクチュエータとを
備え、前記感圧部材の変形にともなう力と前記電磁アク
チュエータの電磁力とにより、流量制御弁の弁体を変位
させて吐出容量を変更するとともに、機関アイドル時に
は、前記冷媒循環回路におけるエバポレータの目標温度
と実温度との偏差に基づき前記電磁アクチュエータへの
電力供給を制御することにより、前記吐出容量を第１所
定量又はそれよりも少ない第２所定量に変化させるよう
にした可変容量型コンプレッサを駆動する内燃機関に用
いられる。そして、アイドル回転速度制御装置は、前記
可変容量型コンプレッサに対し、前記吐出容量を前記第
１所定量にするための指令が出されると機関回転速度が
同指令に応じた目標回転速度となり、前記吐出容量を前
記第１所定量から前記第２所定量に切替えるための指令
が出されると、所定のディレイ時間が経過した後、前記
機関回転速度が前記切替え指令に応じた目標回転速度と
なるように調整用アクチュエータを制御する制御手段を
備えている。

【００１５】上記の構成によれば、可変容量型コンプレ
ッサの流量制御弁では、感圧部材が、冷媒循環回路にお
ける所定箇所での冷媒の圧力変動に応じて変形し、この
変形にともなう力が弁体に作用する。また、弁体には電
磁アクチュエータの電磁力も作用する。この電磁力は、
電磁アクチュエータに供給される電力に応じて変化す
る。そして、これらの感圧部材の変形にともなう力と電
磁力とが釣合う位置に弁体が変位し、コンプレッサの吐
出容量が変更される。特に、内燃機関のアイドル時に
は、コンプレッサでは、冷媒循環回路でのエバポレータ
の目標温度と実温度との偏差に基づき電磁アクチュエー
タへの電力供給が制御される。この制御により、流量制
御弁の弁体に作用する電磁アクチュエータの電磁力が変
化して弁体の位置が変わり、コンプレッサの吐出容量が
第１所定量（例えば最大）又はそれよりも少ない第２所
定量（例えば最小）に変化する。ここで、コンプレッサ
は内燃機関を駆動源としているため、コンプレッサの駆
動状況に応じたトルクが負荷として内燃機関に加わる。
このトルクは、コンプレッサの吐出容量に応じて異な
る。

【００１６】一方、内燃機関では、アイドル回転速度制
御装置によって以下のような機関回転速度の制御が行わ
れる。可変容量型コンプレッサに対し、吐出容量を第１
所定量にするための指令が出されると、制御手段では、
機関回転速度が同指令に応じた目標回転速度となるよう
に調整用アクチュエータが制御される。また、吐出容量
を第１所定量から第２所定量に切替えるための切替え指
令が出されると、所定のディレイ時間が経過した後、機
関回転速度が切替え指令に応じた目標回転速度となるよ
うに調整用アクチュエータが制御される。すなわち、切
替え指令が出された後もディレイ時間が経過するまでは
調整用アクチュエータが駆動される。このように、アイ
ドル回転速度制御装置では、コンプレッサの吐出容量の
切替えに応じて目標回転速度が切替えられ、実回転速度
がその目標回転速度に収束するように調整用アクチュエ
ータが制御される。この制御により、機関回転速度が、
内燃機関にかかるコンプレッサのトルクから影響を受け
にくくなる。

【００１７】ここで、吐出容量の切替え指令が出されて
から、内燃機関にかかるコンプレッサのトルクが十分小
さくなるまでの時間は、切替え指令が出されたときに流
量制御弁の弁体に作用している力によって異なる。この
力としては、感圧部材の変形にともなう力と電磁アクチ
ュエータの電磁力とが挙げられる。感圧部材による力に
は冷媒圧力が大きく関与しており、前記時間は、冷媒圧
力が高いときには長く、低いときには短くなる傾向にあ
る。また、電磁アクチュエータの電磁力には、その電磁
アクチュエータに供給される電力が大きく関与してお
り、前記時間は、電力が多いときには長く、少ないとき
には短くなる傾向にある。

【００１８】これに対し、請求項１に記載の発明では、
上記の制御手段に加え、前記ディレイ時間を前記所定箇
所での冷媒の圧力に応じて変更する変更手段を備えてい
る。上記の構成によれば、変更手段により、制御手段に
おけるディレイ時間が冷媒圧力に応じて変更される。こ
のため、冷媒圧力に応じてディレイ時間を適切な値に設
定することにより、吐出容量について第１所定量から第
２所定量への切替え指令が出された後、調整用アクチュ
エータの駆動にともなうトルクを、内燃機関にかかるコ
ンプレッサのトルクが十分小さくなる時期まで発生させ
ることが可能となる。その結果、調整用アクチュエータ
の駆動にともなうトルクがコンプレッサのトルクを上回
り、低下すべき実機関回転速度が上昇する現象（回転の
吹上がり）を抑制することができる。また、調整用アク
チュエータの駆動にともなうトルクがコンプレッサのト
ルクを補いきれず、実機関回転速度が切替え指令に応じ
た目標回転速度よりも低くなる現象（回転の落込み）を
抑制することができる。

【００１９】特に、請求項２に記載の発明では、上記請
求項１に記載の発明において、前記変更手段は、前記冷
媒圧力が高いとき、前記ディレイ時間を、前記冷媒圧力
が低いときよりも長く設定するものであるとしている。

【００２０】上記の構成によれば、変更手段によるディ
レイ時間の変更に際しては、冷媒圧力が高いとき、低い
ときよりもディレイ時間が長く設定される。そのため、
そのときの冷媒圧力に応じて適切なディレイ時間が設定
されることとなる。吐出容量について第１所定量から第
２所定量への切替え指令が出された後、調整用アクチュ
エータにより発生するトルクが十分小さくなる時期を、
内燃機関にかかるコンプレッサのトルクが十分小さくな
る時期に一致させることが可能となる。その結果、前記
回転の吹上がりや落込みを確実に抑制することが可能と
なる。

【００２１】また、請求項３に記載の発明では、前述し
た制御手段に加え、前記ディレイ時間を前記電磁アクチ
ュエータに供給される電力に応じて変更する変更手段を
備えている。

【００２２】上記の構成によれば、変更手段により、制
御手段におけるディレイ時間が電磁アクチュエータに供
給される電力に応じて変更される。このため、電力に応
じてディレイ時間を適切な値に設定することにより、吐
出容量について第１所定量から第２所定量への切替え指
令が出された後、調整用アクチュエータの駆動にともな
うトルクを、内燃機関にかかるコンプレッサのトルクが
十分小さくなる時期まで発生させることが可能となる。
その結果、調整用アクチュエータの駆動にともなうトル
クがコンプレッサのトルクを上回り、低下すべき実機関
回転速度が上昇する現象（回転の吹上がり）を抑制する
ことができる。また、調整用アクチュエータの駆動にと
もなうトルクがコンプレッサのトルクを補いきれず、実
機関回転速度が切替え指令に応じた目標回転速度よりも
低くなる現象（回転の落込み）を抑制することができ
る。

【００２３】特に、請求項４に記載の発明では、上記請
求項３に記載の発明において、前記変更手段は、前記電
力が多いとき、前記ディレイ時間を、前記電力が少ない
ときよりも長く設定するものであるとしている。

【００２４】上記の構成によれば、変更手段によるディ
レイ時間の変更に際しては、電力（電流、電圧）が多い
とき、少ないときよりもディレイ時間が長く設定され
る。そのため、そのときの電磁アクチュエータへの電力
に応じて適切なディレイ時間が設定されることとなる。
吐出容量について第１所定量から第２所定量への切替え
指令が出された後、調整用アクチュエータのトルクが十
分小さくなる時期を、内燃機関にかかるコンプレッサの
トルクが十分小さくなる時期に一致させることが可能と
なる。その結果、前記回転の吹上がりや落込みを確実に
抑制することが可能となる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態について図面に従って説明する。図１に示すよう
に、車両には、内燃機関としてガソリンエンジン（以
下、単にエンジンという）１１が搭載されている。エン
ジン１１のシリンダ１２内には、ピストン１３が往復動
可能に収容されている。ピストン１３は、コネクティン
グロッド１４を介し、エンジン１１の出力軸であるクラ
ンク軸１５に連結されている。各ピストン１３の往復運
動は、コネクティングロッド１４によって回転運動に変
換された後、クランク軸１５に伝達される。クランク軸
１５は、変速機（図示略）等を介して車両の車輪に連結
されている。

【００２６】シリンダ１２内においてピストン１３より
も上側には燃焼室１６が形成されている。燃焼室１６に
は吸気通路１７が接続され、エンジン１１外部の空気が
吸気通路１７を通じて燃焼室１６に取込まれる。エンジ
ン１１には吸気通路１７を開閉するための吸気弁１８が
設けられている。また、吸気通路１７にはスロットル弁
１９が回動可能に支持されている。スロットル弁１９に
は、調整用アクチュエータとしてスロットル用アクチュ
エータ２１が駆動連結されている。スロットル用アクチ
ュエータ２１は、運転者によるアクセルペダル（図示
略）の踏込み操作等に基づき、後述するエンジンＥＣＵ
９１によって制御され、スロットル弁１９を回動させ
る。吸気通路１７を流れる空気の量である吸入空気量
は、スロットル弁１９の回動角度であるスロットル開度
に応じて変化する。さらに、吸気通路１７には燃焼室１
６に燃料を供給するための燃料噴射弁２２が取付けられ
ている。燃料噴射弁２２から噴射された燃料と吸入空気
とからなる混合気は、吸気弁１８が開かれる際に燃焼室
１６内へ導入される。

【００２７】エンジン１１には点火プラグ２３が取付け
られている。そして、前記混合気は点火プラグ２３の電
気火花によって着火され、爆発・燃焼する。このときに
生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン１３が往復動
され、クランク軸１５が回転されて、エンジン１１の駆
動力（トルク）が得られる。

【００２８】前記燃焼室１６には排気通路２４が接続さ
れている。エンジン１１には排気通路２４を開閉するた
めの排気弁２５が設けられている。前記混合気の燃焼に
よって生じた燃焼室１６内のガスは、排気弁２５が開か
れる際に燃焼室１６から排気通路２４に排出される。

【００２９】また、車両には空調装置（エアコン）２６
が搭載されている。エアコン２６の冷媒循環回路（冷凍
サイクル）は、可変容量型コンプレッサ（圧縮機、以下
単に「コンプレッサ」という）２７、コンデンサ（凝縮
器）２８、レシーバ２９、エキスパンジョンバルブ（膨
張弁）３１、エバポレータ（蒸発器）３２等によって構
成されている。この冷媒循環回路では、冷媒が次のよう
に変化しながら流れる。

【００３０】ガス状の冷媒はコンプレッサ２７で圧縮さ
れて高温・高圧となる。コンプレッサ２７から吐出され
たガス状の冷媒はコンデンサ２８で冷却されて液化した
後、レシーバ２９で清浄化される。レシーバ２９を出た
高圧の液状の冷媒は、エキスパンジョンバルブ３１で急
激に膨張させられ、低温・低圧の霧状の冷媒になる。こ
の霧状の冷媒はエバポレータ３２を通過する際、そのエ
バポレータ３２の周囲の空気から熱を奪って蒸発（気
化）し、その後、コンプレッサ２７に吸込まれる。

【００３１】このように、冷媒循環回路では、エバポレ
ータ３２において冷媒が気化する際に熱が奪われる。こ
のエバポレータ３２の周りに車室内の空気が循環される
ことによって、車室内が冷却される。この際、空気が冷
却されることにより空気中の水蒸気が水滴になり除湿さ
れる。また、エバポレータ３２において冷媒によって奪
われた熱は、コンデンサ２８において冷媒が液化すると
きに車室外へ放出される。

【００３２】次に、コンプレッサ２７の構造について説
明する。図２に示すように、コンプレッサ２７のケーシ
ング３５内にはクランク室３６が形成されるとともに、
駆動軸３７が回転可能に支持されている。ケーシング３
５から露出する駆動軸３７の一方（図２の左方）の端部
にはプーリ３８が取付けられている。プーリ３８は、ベ
ルト（図示略）を介してエンジン１１のクランク軸１５
に駆動連結されている。そのため、エンジン１１の運転
にともなうクランク軸１５の回転がベルト、プーリ３８
等を介して駆動軸３７に伝達され、コンプレッサ２７が
駆動される。

【００３３】駆動軸３７上には、ラグプレート３９が一
体回転可能に取付けられている。また、駆動軸３７に
は、斜板４１が軸方向へのスライド可能かつ傾動可能に
支持されている。斜板４１は、ヒンジ機構４２を介して
ラグプレート３９に連結されている。この連結により斜
板４１は、ラグプレート３９及び駆動軸３７と一体回転
可能であり、また駆動軸３７に対して傾動可能である。

【００３４】ケーシング３５内には複数のシリンダ４３
が形成され、各シリンダ４３内にピストン４４が往復動
可能に収容されている。各ピストン４４は、シュー４５
を介して斜板４１に係留されている。このため、各ピス
トン４４は、駆動軸３７に対して傾斜した斜板４１の回
転によってシリンダ４３内を往復動する。このとき、斜
板４１の傾斜角度（斜板角度θ）に応じてピストン４４
のストロークが変化する。ここで、斜板角度θは、駆動
軸３７に直交する面に対し斜板４１が交わる角度であ
る。

【００３５】ケーシング３５内において、シリンダ４３
のプーリ３８とは反対側には、吸入ポート、吸入弁、吐
出ポート及び吐出弁（いずれも図示略）を有する弁・ポ
ート形成体４６が配置されている。さらに、弁・ポート
形成体４６のプーリ３８とは反対側には、吸入室４７及
び吐出室５３がそれぞれ設けられている。吐出室５３
は、吐出絞り４８を有する壁４９によって第１吐出室５
１と第２吐出室５２とに仕切られている。第１吐出室５
１は壁４９よりもシリンダ４３側に形成され、第２吐出
室５２は第１吐出室５１及び壁４９を挟んでシリンダ４
３とは反対側に形成されている。そして、吸入室４７内
の冷媒ガスは、各ピストン４４が上死点から下死点（図
２の右から左）へ向けて移動する際、弁・ポート形成体
４６の吸入ポート及び吸入弁を介してシリンダ４３内へ
吸入される。また、シリンダ４３内の冷媒ガスは、ピス
トン４４が下死点から上死点（図２の左から右）へ向け
て移動する際に所定の圧力まで圧縮され、弁・ポート形
成体４６の吐出ポート及び吐出弁を介して吐出室５３に
吐出される。

【００３６】ケーシング３５内には、クランク室３６と
吸入室４７とを連通させる抽気通路５４が設けられてい
る。また、ケーシング３５内には、吐出室５３とクラン
ク室３６とを連通させる給気通路５５が設けられ、その
給気通路５５の途中に流量制御弁５６が配置されてい
る。そして、流量制御弁５６の開度を調整することによ
り、給気通路５５を通じてクランク室３６に導入される
高圧の吐出ガスの流量と、抽気通路５４を介してクラン
ク室３６から導出されるガスの流量とのバランスが制御
され、クランク室３６の内圧Ｐｃが変更される。この内
圧Ｐｃの変更に応じて、ピストン４４両側の圧力差、す
なわち内圧Ｐｃとシリンダ４３の内圧との差圧が変化し
斜板角度θが変化する。

【００３７】その結果、ピストン４４のストローク、ひ
いてはコンプレッサ２７の吐出容量が調節される。例え
ば、クランク室３６の内圧Ｐｃが低下すると、斜板角度
θが大きくなってピストン４４のストロークが大きくな
り、吐出容量が増加する。これとは逆に内圧Ｐｃが上昇
すると、斜板角度θが小さくなり、ピストン４４のスト
ロークが小さくなり、吐出容量が減少する。

【００３８】次に、流量制御弁５６の構造について説明
する。図３に示すように、流量制御弁５６のハウジング
５７内には、その一方（図３の上方）の端部から他方
（図３の下方）の端部に向けて、感圧室５８、連通路５
９及び弁室６１が順に設けられている。連通路５９及び
弁室６１は給気通路５５の一部を構成している。連通路
５９は、給気通路５５の上流部を介して第１吐出室５１
に連通され、弁室６１は給気通路５５の下流部を介して
クランク室３６に連通されている。従って、第１吐出室
５１から給気通路５５へ吐出された冷媒ガスは、流量制
御弁５６を通過する過程で連通路５９及び弁室６１を順
に流れる。そして、弁室６１から流量制御弁５６外へ出
た冷媒ガスは、再び給気通路５５を通ってクランク室３
６に導かれる。

【００３９】ハウジング５７内には、弁体として、作動
ロッド６２が軸方向（図３の上下方向）へ往復動可能に
配置されている。この作動ロッド６２の一方（図３の上
方）の端部によって、連通路５９と感圧室５８とが遮断
されている。弁室６１と連通路５９との境界部分は弁座
をなしている。一方、作動ロッド６２には弁体部６３が
形成されており、作動ロッド６２の往復動にともない弁
体部６３が弁座に接近及び離間することによって、給気
通路５５の開度が調整される。弁体部６３が弁座に着座
したとき給気通路５５が閉鎖される。

【００４０】感圧室５８内には、ベローズ等からなる感
圧部材６４が収容されている。感圧部材６４は、ロッド
受け６５を介して作動ロッド６２に連結されている。ロ
ッド受け６５と感圧室５８の底部との間にはばね６６が
配置されており、ロッド受け６５は、感圧部材６４が伸
長しようとする力と、ばね６６の付勢力とが釣合う位置
で静止している。感圧室５８内は、感圧部材６４によ
り、その感圧部材６４の内側の空間と外側の空間とに仕
切られている。内側の空間には、第１吐出室５１内の圧
力ＰｄＨが導かれ、外側の空間には第２吐出室５２内の
圧力ＰｄＬが導かれている。圧力ＰｄＨは冷媒が吐出絞
り４８を通過する前の圧力である。また、圧力ＰｄＬは
冷媒が吐出絞り４８を通過した後の圧力であり、前記圧
力ＰｄＨよりも低い。そして、感圧室５８、感圧部材６
４、ロッド受け６５、ばね６６等によって感圧機構６７
が構成されている。

【００４１】感圧機構６７は、冷媒循環回路における２
箇所（第１吐出室５１、第２吐出室５２）での差圧ΔＰ
ｄ（ＰｄＨ−ＰｄＬ）の変動に基づいて感圧部材６４が
伸縮することで、その差圧ΔＰｄの変動を打消す側にコ
ンプレッサ２７の吐出容量が変更されるように弁体部６
３を変位させる。

【００４２】一方、流量制御弁５６には電磁アクチュエ
ータ６８が組込まれている。電磁アクチュエータ６８は
磁性材からなる固定子６９を備え、前述した作動ロッド
６２がこの固定子６９に往復動可能に挿通されている。
固定子６９から露出する作動ロッド６２の他方（図３の
下方）の端部には、磁性材からなる可動子７１が固定さ
れている。可動子７１は、ばね７２により常に弁室６１
から遠ざかる方向（図３の下方）、すなわち開弁方向へ
付勢されている。固定子６９及び可動子７１の周りには
コイル７３が巻回配置されている。電磁アクチュエータ
６８では、コイル７３への通電により、その通電量に応
じた大きさの電磁力が、開弁方向の力に対向する力（閉
弁方向の力）として、可動子７１と固定子６９との間に
発生する。開弁方向の力としては、（ａ）感圧室５８に
おいてロッド受け６５を介して作動ロッド６２に作用す
るもの、（ｂ）連通路５９において弁体部６３に作用す
るもの、（ｃ）ばね７２の付勢力によるもの等が挙げら
れる。

【００４３】流量制御弁５６では、後述するエアコンＥ
ＣＵ９２によりコイル７３への通電時間がデューティ制
御される。この制御に応じて、閉弁方向の力としての電
磁力が変化する。弁体部６３の位置が変更され、給気通
路５５の開度が調整される。

【００４４】例えば、コイル７３に通電されない場合、
すなわち、デューティ比が０％の場合には、可動子７１
に閉弁方向への電磁力が発生しない。前述したばね７２
の付勢力等による開弁方向の力が支配的となり、弁体部
６３が弁座から離れて給気通路５５が全開状態となる。
このため、クランク室３６の内圧Ｐｃは、そのときおか
れた状況下において取り得る最大値となり、同内圧Ｐｃ
とシリンダ４３の内圧との差圧が大きい。従って、斜板
角度θが最少となり、コンプレッサ２７の吐出容量が最
小となる。

【００４５】また、コイル７３への通電（デューティ比
が０％よりも大）にともない発生する閉弁方向の電磁力
が、ばね７２、感圧部材６４等による開弁方向の付勢力
に打勝つと、作動ロッド６２が閉弁方向への移動を開始
する。この状態では、電磁力が、感圧部材６４、ばね７
２等の付勢力によって加勢された前記差圧ΔＰｄに基づ
く開弁方向への押圧力に対抗する。そして、これら開弁
方向及び閉弁方向に作用する力が均衡する位置に、作動
ロッド６２の弁体部６３が弁座に対して位置決めされ
る。

【００４６】例えば、実エンジン回転速度ＮＥが低下し
て冷媒循環回路の冷媒流量が減少すると、差圧ΔＰｄに
基づく開弁方向の力が減少し、その時点での電磁力で
は、作動ロッド６２に対し、開弁方向及び閉弁方向の両
方向から作用する力の均衡が図れなくなる。従って、作
動ロッド６２が閉弁方向へ移動して給気通路５５の開度
が減少し、クランク室３６の内圧Ｐｃが低下する。斜板
角度θが大きくなって、ピストン４４のストロークが大
きくなり、コンプレッサ２７の吐出容量が増大する。こ
れにともない冷媒循環回路における冷媒流量が増加し、
差圧ΔＰｄが増加する。

【００４７】前記とは逆に、実エンジン回転速度ＮＥが
上昇して冷媒循環回路の冷媒流量が増大すると、差圧Δ
Ｐｄに基づく開弁方向の力が増大して、その時点での電
磁力では作動ロッド６２に作用する付勢力の均衡が図れ
なくなる。従って、作動ロッド６２（弁体部６３）が開
弁方向へ移動して給気通路５５の開度が増加し、クラン
ク室３６の内圧Ｐｃが上昇する。斜板角度θが小さくな
って、ピストン４４のストロークが小さくなり、コンプ
レッサ２７の吐出容量が減少する。これにともない冷媒
循環回路における冷媒流量が減少し、差圧ΔＰｄが減少
する。

【００４８】また、コイル７３に対する通電のデューテ
ィ比を大きくして電磁力を大きくすると、その時点での
差圧ΔＰｄに基づく力では、開弁方向及び閉弁方向の両
方向から作用する力の均衡が図れなくなる。このため、
作動ロッド６２（弁体部６３）が閉弁方向へ移動して給
気通路５５の開度が減少し、コンプレッサ２７の吐出容
量が増大される。その結果、冷媒循環回路における冷媒
流量が増大し、差圧ΔＰｄも増大する。

【００４９】逆に、コイル７３に対する通電のデューテ
ィ比を小さくして電磁力を小さくすると、その時点での
差圧ΔＰｄに基づく力では、開弁方向及び閉弁方向の両
方向から作用する力の均衡が図れなくなる。このため、
作動ロッド６２（弁体部６３）が開弁方向へ移動して給
気通路５５の開度が増加し、コンプレッサ２７の吐出容
量が減少する。その結果、冷媒循環回路における冷媒流
量が減少し、差圧ΔＰｄも減少する。

【００５０】このように、流量制御弁５６では、コイル
７３に対する通電のデューティ比によって決定された差
圧ΔＰｄの制御目標（設定差圧）を維持するように、こ
の差圧ΔＰｄの変動に応じて自律的に作動ロッド６２
（弁体部６３）が位置決めされる。また、この設定差圧
は、コイル７３に対する通電のデューティ比を調節する
ことで変更可能である。このため、エバポレータ３２で
の熱負荷の状況にほとんど影響されることなく、応答性
及び制御性の高い吐出容量の制御を行うことができる。

【００５１】図１に示すように、車両には、エンジン１
１の運転状態を検出するセンサとして、運転者によるア
クセルペダルの踏込み量であるアクセル開度を検出する
アクセルセンサ８１、車両の走行速度を検出する車速セ
ンサ８２等が設けられている。また、車両には、その周
囲の雰囲気（環境状況）等を検出するための各種センサ
が設けられている。これらのセンサとしては、車室内の
温度を検出する内気センサ８３、外気温度を検出する外
気センサ８４、日射量を検出する日射センサ８５、エバ
ポレータ３２を通過した直後の冷気の温度（実エバポレ
ータ温度Ｔ）を検出するエバポレータ後温度センサ８６
等が挙げられる。そのほかにも、エアコン２６を作動
（オン）及び停止（オフ）させるために乗員によって操
作されるエアコンスイッチ８７が設けられている。さら
に、本実施形態では、コンプレッサ２７から吐出された
冷媒の圧力を検出する圧力センサ８８が用いられてい
る。ここでは、圧力センサ８８は、冷媒循環回路におい
てコンデンサ２８とレシーバ２９との間に配置されてい
るが、この位置に限られない。

【００５２】前記各種センサ８１〜８８の検出値等に基
づき、スロットル用アクチュエータ２１、流量制御弁５
６等を制御する手段として、車両にはエンジン電子制御
ユニット（以下「エンジンＥＣＵ」という）９１及びエ
アコン電子制御ユニット（以下「エアコンＥＣＵ」とい
う）９２が設けられている。アクセルセンサ８１、車速
センサ８２等はエンジンＥＣＵ９１に接続されている。
また、内気センサ８３、外気センサ８４、日射センサ８
５、エバポレータ後温度センサ８６、エアコンスイッチ
８７等はエアコンＥＣＵ９２に接続されている。両ＥＣ
Ｕ９１，９２は、電源として車両に搭載されたバッテリ
８９に接続され、このバッテリ８９から電力の供給を受
けている。

【００５３】各ＥＣＵ９１，９２はマイクロコンピュー
タを中心として構成されている。ＥＣＵ９１，９２では
中央処理装置（ＣＰＵ）が、前記各種センサ８１〜８８
の検出値等に基づき、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記
憶されている制御プログラムや初期データに従って演算
処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行す
る。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ
（ＲＡＭ）において一時的に記憶される。両ＥＣＵ９
１，９２は相互に接続されており、両ＥＣＵ９１，９２
間において、前記演算結果等のデータが通信可能となっ
ている。

【００５４】次に、前記のように構成された本実施形態
の作用について説明する。図４のフローチャートは、エ
アコンＥＣＵ９２によって実行される処理のうち、アイ
ドル時にエアコン２６をオン・オフさせるための「エア
コン制御ルーチン」を示している。この制御ルーチンは
所定のタイミング、例えば所定時間毎に繰返し実行され
る。

【００５５】エアコンＥＣＵ９２は、まずステップ１１
０において、制御実行条件が成立しているか否かを判定
する。ここでの制御実行条件は、以下の（１）〜（３）
の３つの要件が全て満たされた場合に成立するものとし
ている。 （１）アクセルセンサ８１によるアクセル開度が「０」
であること。すなわち、運転者によりアクセルペダルが
踏込み操作されていないこと。 （２）車速センサ８２による車速が所定値、例えば４ｋ
ｍ／ｈ以下であること。 （３）エアコンスイッチ８７からオン信号が出力されて
いること。すなわち、エアコン２６の作動のために、乗
員によりエアコンスイッチ８７がオン操作されているこ
と。

【００５６】前記ステップ１１０の判定条件が満たされ
ていないと、エアコン制御ルーチンを一旦終了する。こ
れに対し、ステップ１１０の判定条件が満たされている
と、次のステップ１２０へ進み、エバポレータ後温度セ
ンサ８６による実際のエバポレータ温度（実エバポレー
タ温度Ｔ）が、エアコンオン温度Ｔon以上であるか否か
を判定する。ここで、エアコンオン温度Ｔonは、エアコ
ン２６をオンさせるかどうかを決定する際の判定値（第
１判定値）であり、目標エバポレータ温度に所定値α
（例えば４℃）を加算した値である。目標エバポレータ
温度は、内気センサ８３による室内温度、外気センサ８
４による外気温度、日射センサ８５による日射量、圧力
センサ８８による冷媒圧力等に基づき、別途算出された
ものである。

【００５７】前記ステップ１２０の判定条件が満たされ
ている（Ｔon≦Ｔ）と、ステップ１３０へ移行し、コン
プレッサ２７の吐出容量を第１所定量（本実施形態では
最大）にするための指令を流量制御弁５６に出力する。
具体的には、エアコン２６をオンさせるための信号を流
量制御弁５６に出力する。この信号に応じ、流量制御弁
５６では、１００％のデューティ比でコイル７３に通電
される。この通電により流量制御弁５６が閉弁され（給
気通路５５が全閉状態となり）、クランク室３６の内圧
Ｐｃが低下して斜板角度θが大きくなる。ピストン４４
のストロークが大きくなり、コンプレッサ２７の吐出容
量が第１所定量（最大）となり、エンジン１１にかかる
コンプレッサ２７のトルクが増大する。

【００５８】なお、前記ステップ１２０の各判定条件が
満たされていない（Ｔon＞Ｔ）と、エアコン制御ルーチ
ンを一旦終了する。この場合、エアコン２６はそれ以前
の状態、すなわちオフ状態が継続されることとなる。

【００５９】次に、ステップ１４０において、エバポレ
ータ後温度センサ８６による実エバポレータ温度Ｔが、
エアコンオフ温度Ｔoff よりも低いか否かを判定する。
ここで、エアコンオフ温度Ｔoff は、エアコン２６をオ
フさせるかどうかを決定する際の判定値（第２判定値）
であり、目標エバポレータ温度に所定値β（ただし、β
＜αを満たす値であり、例えば３℃）を加算した値であ
る。

【００６０】前記ステップ１４０の判定条件が満たされ
ている（Ｔoff ＞Ｔ）と、ステップ１５０へ移行し、コ
ンプレッサ２７の吐出容量を前記第１所定量（最大）よ
りも少ない第２所定量（本実施形態では最小）にするた
めの指令を流量制御弁５６に出力する。具体的には、エ
アコン２６をオフさせるための信号を流量制御弁５６に
出力する。この信号に応じ、流量制御弁５６では、０％
のデューティ比でデューティ制御が行われる。すなわ
ち、コイル７３への通電が停止される。その結果、流量
制御弁５６が開弁され（給気通路５５が全開状態とな
り）、クランク室３６の内圧Ｐｃが上昇し、斜板角度θ
が小さくなる。ピストン４４のストロークが小さくな
り、コンプレッサ２７の吐出容量が減少して第２所定量
（最小）となり、エンジン１１にかかるコンプレッサ２
７のトルクが減少する。

【００６１】ステップ１５０の処理を実行した後、エア
コン制御ルーチンを一旦終了する。なお、前記ステップ
１４０の判定条件が満たされていない場合（Ｔoff ≦
Ｔ）にも、エアコン制御ルーチンを一旦終了する。この
場合には、エアコン２６のオン状態が継続されることと
なる。

【００６２】前述したエアコン制御ルーチンによると、
実エバポレータ温度Ｔに応じてコンプレッサ２７のデュ
ーティ比、及びエンジン１１にかかるコンプレッサ２７
のトルクが、例えば図７（ａ），（ｂ），（ｄ）に示す
ように変化する。実エバポレータ温度Ｔが上昇してエア
コンオン温度Ｔon以上になる（タイミングｔ１０，ｔ３
０）と、ステップ１１０→１２０→１３０→１４０→リ
ターンの順に処理が行われ、１００％のデューティ比で
コイル７３に通電するための指令が出される。この通電
によりコンプレッサ２７の吐出容量が０％から１００％
に切替り、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のト
ルクが急激に増加する。デューティ比１００％の状態
は、実エバポレータ温度Ｔがエアコンオフ温度Ｔoff 以
上である限り維持される。

【００６３】一方、実エバポレータ温度Ｔが下降してエ
アコンオフ温度Ｔoff を下回る（タイミングｔ２０，ｔ
４０）と、ステップ１４０の判定条件が満たされるた
め、ステップ１１０→１２０→１３０→１４０→１５０
→リターンの順に処理が行われる。コイル７３への通電
を停止するための指令、すなわち、デューティ比を１０
０％から０％に切替えるための指令が出される。この通
電停止によりコンプレッサ２７の吐出容量が１００％か
ら０％に切替り、エンジン１１にかかるコンプレッサ２
７のトルクが減少する。

【００６４】デューティ比０％の状態は、実エバポレー
タ温度Ｔがエアコンオン温度Ｔon未満である限り維持さ
れる。ステップ１２０の判定条件が満たされないことか
ら、ステップ１１０→１２０→リターンの順に処理が行
われるからである。そして、実エバポレータ温度Ｔが再
びエアコンオン温度Ｔon以上になると、デューティ比が
０％から１００％に切替えられる。

【００６５】次に、図６のフローチャートは、エンジン
ＥＣＵ９１によって実行される処理のうち、アイドル時
において、エンジン１１の実回転速度（実エンジン回転
速度ＮＥ）を目標回転速度となるように制御するための
「アイドル回転速度制御ルーチン」を示している。ここ
での目標回転速度としては、エアコン２６がオフされて
いるときの目標回転速度ＮＥoff と、オンされていると
きの目標回転速度ＮＥonとの２種類がある（図７（ｅ）
参照）。これらの目標回転速度は、ＮＥoff ＜ＮＥonの
条件を満たす値、例えば、ＮＥoff ＝５７５回転／分、
ＮＥon＝６８０回転／分に設定されている。この制御ル
ーチンは所定のタイミング、例えば所定時間毎に繰返し
実行される。

【００６６】エンジンＥＣＵ９１は、まずステップ２１
０において、制御実行条件が成立しているか否かを判定
する。ここでの制御実行条件は、前述したステップ１１
０でのものと同じである。このステップ２１０の判定条
件が満たされていないと、アイドル回転速度制御ルーチ
ンを一旦終了する。これに対し、ステップ２１０の判定
条件が満たされていると、次のステップ２２０へ進み、
エバポレータ後温度センサ８６による実エバポレータ温
度Ｔが、エアコンオン温度Ｔon以上であるか否かを判定
する。この処理は、前述したステップ１２０の処理と同
じである。

【００６７】ステップ２２０の判定条件が満たされてい
る（Ｔon≦Ｔ）と、ステップ２３０において、スロット
ル弁１９を所定開度開弁させるための指令信号をスロッ
トル用アクチュエータ２１に出力する。この信号に応じ
たスロットル用アクチュエータ２１の作動により、スロ
ットル弁１９は、それまでのスロットル開度に所定値を
上乗せした開度まで開弁する。この開弁により燃焼室１
６に取込まれる吸入空気量が増加する。一方、エンジン
ＥＣＵ９１により別途行われる燃料噴射制御ルーチンで
は、吸入空気量の増量にともない燃料噴射量が増量さ
れ、エンジン１１の出力トルクが増大する。この出力ト
ルクの増大により、エンジン１１の回転速度が、エアコ
ンオン時の目標回転速度ＮＥonに収束する。

【００６８】なお、前記ステップ２２０の各判定条件が
満たされていないと、アイドル回転速度制御ルーチンを
一旦終了する。この場合、スロットル弁１９はそれ以前
のスロットル開度を保持することとなる。

【００６９】次に、ステップ２４０において、エバポレ
ータ後温度センサ８６による実エバポレータ温度Ｔが、
エアコンオフ温度Ｔoff よりも低いか否かを判定する。
この処理は、前述したステップ１４０の処理と同様であ
る。ステップ２４０の判定条件が満たされている（Ｔof
f ＞Ｔ）と、ステップ２５０へ移行し、そのときの圧力
センサ８８による冷媒圧力と、バッテリ８９の電圧（バ
ッテリ電圧）とに基づきディレイ時間を算出する。ここ
で、バッテリ電圧は、流量制御弁５６のコイル７３に供
給される電力に関連する要素の１つであり、同コイル７
３に通電される制御電流に対応している。このバッテリ
電圧は、コンプレッサ２７以外の電気負荷や、バッテリ
８９の使用期間等によって変化する。例えば、バッテリ
電圧は、他の電気負荷が大きくなった場合には一時的に
低下する。また、バッテリ８９の使用期間が長くなる
と、充電能力等が低下し、バッテリ電圧が経時的に低下
する。

【００７０】ディレイ時間は、エアコン２６をオンから
オフに切替えるための指令信号、別の表現をすると、コ
ンプレッサ２７の吐出容量を最大（１００％）から最小
（０％）に切替えるための指令信号が出されてから、ス
ロットル弁１９を元の開度に戻すまでの時間である。こ
のようにディレイ時間を設けたのは、吐出容量の最大か
ら最小への切替え信号が出された場合、エンジン１１に
かかるコンプレッサ２７のトルクがゆっくりと低下する
ためである。このコンプレッサ２７のトルクに見合うト
ルクをエンジン１１で発生させるために、切替え指令が
出された後もディレイ時間が経過するまでは、元の開度
に所定値を上乗せしたスロットル開度でスロットル弁１
９を開弁させ続けて吸入空気量を増量させるようにして
いる。

【００７１】また、ディレイ時間を可変としたのは、コ
ンプレッサ２７の吐出容量の最大から最小への切替え指
令が出されてから、エンジン１１にかかるコンプレッサ
２７のトルクが十分小さくなるまでの時間が、切替え指
令が出されたときに流量制御弁５６の作動ロッド６２に
作用している力によって異なるからである。この力とし
ては、感圧機構６７による力と電磁アクチュエータ６８
による電磁力とが挙げられる。

【００７２】感圧機構６７による力には冷媒圧力が関与
している。前記時間は、冷媒圧力が高いときには長く、
低いときには短くなる傾向にある。これは、アイドル時
のようなエンジン低回転域では、コンプレッサ２７の吐
出容量が１００％から０％に変化する場合、コンプレッ
サ２７から吐出される冷媒の流量が限られる。そのた
め、冷媒圧力が高い場合には、作動ロッド６２の弁体部
６３が全開位置へ変位する時間が長くなるものと考えら
れる。

【００７３】また、電磁アクチュエータ６８の電磁力に
関与するコイルに流れる制御電流については、前記時間
は、制御電流が多いときには長く、少ないときには短い
傾向にある。別の表現をすると、前記時間は、バッテリ
電圧が高いときには長く、低いときには短い傾向にあ
る。これは、デューティ比を変化させているものでは、
バッテリ電圧が高い場合、同じデューティ比でも電流値
が大きくなる。このため、冷媒の流量が多め（コンプレ
ッサ容量大）に制御され、デューティ比が１００％から
０％まで低下される場合、弁体部６３が全開位置へ変位
する時間が長くなるものと考えられる。

【００７４】このような観点から、前記ディレイ時間の
算出に際しては、例えば図５に示すマップを参照する。
このマップには、冷媒圧力に対するディレイ時間が、バ
ッテリ電圧毎に規定されている。このマップでは、バッ
テリ電圧一定のもとでは、冷媒圧力が低いときにはディ
レイ時間が短く、冷媒圧力が高くなるに従いディレイ時
間が長くなるように設定されている。また、冷媒圧力一
定のもとでは、バッテリ電圧が低いときにはディレイ時
間が短く、バッテリ電圧が高くなるに従いディレイ時間
が長くなるように設定されている。

【００７５】前記ステップ２５０においてディレイ時間
を算出すると、次のステップ２６０へ移行する。ステッ
プ２６０では、吐出容量の最大から最小への切替え指令
が出力されてから、前記ディレイ時間が経過するまで、
スロットル弁１９を、前記ステップ２３０の開度で開弁
させ続ける。そして、ディレイ時間が経過すると、スロ
ットル弁１９を元の開度に復帰させるための指令信号を
スロットル用アクチュエータ２１に出力する。この信号
に応じたスロットル用アクチュエータ２１の作動によ
り、スロットル弁１９は元のスロットル開度（前記所定
値を上乗せする前の開度）まで閉弁する。この閉弁によ
り燃焼室１６に取込まれる吸入空気量が減少する（元の
量に戻る）。一方、エンジンＥＣＵ９１により行われる
燃料噴射制御ルーチンでは、この吸入空気量の減量にと
もない燃料噴射量が減量され、エンジン１１の出力トル
クが減少する。この出力トルクの減少により、実エンジ
ン回転速度ＮＥが、エアコンオフ時の目標回転速度ＮＥ
off に収束する。

【００７６】ステップ２６０の処理を行った後、アイド
ル回転速度制御ルーチンを一旦終了する。なお、前記ス
テップ２４０の判定条件が満たされていない場合（Ｔof
f ≦Ｔ）にも、アイドル回転速度制御ルーチンを一旦終
了する。この場合には、スロットル弁１９が所定開度開
弁した状態が継続されることとなる。

【００７７】前述したアイドル回転速度制御ルーチンに
よると、吐出容量の最大から最小への切替え指令（コン
プレッサ２７のデューティ比の切替え指令）に応じて、
吸入空気量（ＩＳＣ流量）及び実エンジン回転速度ＮＥ
が例えば図７（ａ），（ｃ），（ｅ）に示すように変化
する。

【００７８】実エバポレータ温度Ｔが上昇してエアコン
オン温度Ｔon以上となり、コンプレッサ２７のデューテ
ィ比が０％から１００％に切替えられる（タイミングｔ
１０，ｔ３０）と、ステップ２１０→２２０→２３０→
２４０→リターンの順に処理が行われる。スロットル弁
１９が所定開度開弁して吸入空気量が増加するとともに
燃料噴射量が増加する。実エンジン回転速度ＮＥが上昇
し、目標回転速度ＮＥonに収束する。このスロットル弁
１９の開弁状態は、実エバポレータ温度Ｔがエアコンオ
フ温度Ｔoff を下回るまでは少なくとも維持される。

【００７９】一方、実エバポレータ温度Ｔが下降してエ
アコンオフ温度Ｔoff を下回り、コンプレッサ２７のデ
ューティ比が１００％から０％に切替えられる（タイミ
ングｔ２０，ｔ４０）と、ステップ２１０→２２０→２
３０→２４０→２５０→２６０→リターンの順に処理が
行われる。冷媒圧力及びバッテリ電圧に基づきディレイ
時間が算出され、前記デューティ比の切替え指令が出さ
れてもすぐにはスロットル弁１９は元の開度に復帰され
ない。切替え指令から前記ディレイ時間が経過するまで
は、スロットル弁１９の前記開弁状態が維持される。そ
して、ディレイ時間が経過する（タイミングｔ２５，ｔ
４５）と、スロットル弁１９が元の開度に復帰される。
従って、ディレイ時間が経過するまでは、スロットル弁
１９の開弁にともなって吸入空気量（ＩＳＣ流量）が増
量され続ける。この増量に応じて燃料噴射量も増量され
続けるため、エンジン１１の出力が増加する。この出力
増加によりコンプレッサ２７のトルクが相殺される。そ
の結果、実エンジン回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥof
f に収束する。

【００８０】以上詳述した本実施形態によれば、以下の
効果が得られる。 （１）コンプレッサ２７の吐出容量を最大から最小に切
替えるための指令が出されてから、エンジン１１にかか
るコンプレッサ２７のトルクが十分小さくなるまでの時
間は、コンプレッサ２７から吐出される冷媒の圧力が大
きく関与している。前記時間は、冷媒圧力が高いときに
は長く、低いときには短くなる傾向にある。

【００８１】そのため、冷媒圧力が低い場合、図７
（ｄ）において二点鎖線で示すようにエンジン１１にか
かるコンプレッサ２７のトルクも相対的に小さくなっ
て、同トルクが十分に小さくなるまでの時間が短くな
る。この際、ディレイ時間が適正値よりも大きな一定の
値であると、必要以上の時間にわたってスロットル弁１
９の開弁状態が続けられる。過度の量の空気がエンジン
１１に取込まれ、それにともなって過度の量の燃料が噴
射される。その結果、実エンジン回転速度ＮＥが図７
（ｅ）において二点鎖線で示すように上昇する現象、い
わゆる回転の吹上がりが発生するおそれがある。

【００８２】また、前記とは逆に冷媒圧力が高い場合、
図示はしないがエンジン１１にかかるコンプレッサ２７
のトルクも相対的に大きくなって、同トルクが十分に小
さくなるまでの時間が長くなる。この際、ディレイ時間
が適正値よりも小さな一定の値であると、必要な時間が
経過する前にスロットル弁１９の開弁状態が終わる。必
要量の空気がエンジン１１に取込まれず、燃料噴射量が
不足する。その結果、実エンジン回転速度ＮＥがエアコ
ンオフ時の目標回転速度ＮＥoff を下回る現象、いわゆ
る回転の落込みが発生するおそれがある。

【００８３】これに対し、本実施形態では、冷媒圧力に
応じてディレイ時間を可変にしている。このため、ディ
レイ時間を適切な値に設定することにより、スロットル
弁１９の開弁状態が必要な時間にわたって継続し、必要
な量の空気がエンジン１１に取込まれる。それにともな
って適切な量の燃料が噴射される。吐出容量の最大から
最小への切替え指令が出された後、スロットル弁開弁に
ともなうトルクを、エンジン１１にかかるコンプレッサ
のトルクが十分小さくなる時期まで発生させることが可
能となる。その結果、前述した回転の吹上がりや落込み
を抑制しつつ実エンジン回転速度ＮＥを目標回転速度Ｎ
Ｅoff に収束させることができる。

【００８４】（２）上記（１）に関連するが、冷媒圧力
が高いときには低いときよりもディレイ時間を長く設定
することにより、そのときの冷媒圧力に応じた適切なデ
ィレイ時間が設定されることとなる。例えば、冷媒圧力
が低い場合には、図７（ｃ）において二点鎖線で示すよ
うにディレイ時間を短くする。こうすると、冷媒圧力が
低い場合、図７（ｄ）において二点鎖線で示すようにエ
ンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的
に小さくなって、同トルクが十分小さくなるまでの時間
が短くなるが、適切な時間にわたってスロットル弁１９
の開弁状態が続けられる。また、図示はしないが、冷媒
圧力が高い場合にはディレイ時間が長くされる。こうす
ると、冷媒圧力が高い場合、エンジン１１にかかるコン
プレッサ２７のトルクも相対的に大きくなって、同トル
クが十分小さくなるまでの時間が長くなるが、適切な時
間にわたってスロットル弁１９の開弁状態が続けられ
る。冷媒圧力にかかわらず適正量の空気がエンジン１１
に取込まれ、それにともなって適正量の燃料が噴射され
る。そして、これらの燃料噴射により、吐出容量の切替
え指令が出された後、スロットル用アクチュエータ２１
により発生するトルクが十分小さくなる時期を、エンジ
ン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが十分小さく
なる時期に一致させることが可能となる。その結果、回
転の吹上がり（図７（ｅ）の二点鎖線参照）や落込みを
確実に抑制することが可能となる。

【００８５】（３）コンプレッサ２７の吐出容量の最大
から最小への切替え指令が出されてから、エンジン１１
にかかるコンプレッサ２７のトルクが十分小さくなるま
での時間は、供給電力が多いときには長く、少ないとき
には短くなる傾向にある。

【００８６】そのため、コイル７３への制御電流が少な
い又は電圧（バッテリ電圧）が低いと、エンジン１１に
かかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に小さくなっ
て、同トルクが十分小さくなるまでの時間が短くなる。
この際、ディレイ時間が適正値よりも大きな一定の値で
あると、必要以上の時間にわたってスロットル弁１９の
開弁状態が続けられる。過度の量の空気がエンジン１１
に取込まれ、それにともなって過度の量の燃料が噴射さ
れる。その結果、エンジン１１では回転の吹上がりが発
生するおそれがある。

【００８７】また、前記とは逆に制御電流が多い又は電
圧（バッテリ電圧）が高いと、エンジン１１にかかるコ
ンプレッサ２７のトルクも相対的に大きくなって、同ト
ルクが十分小さくなるまでの時間が長くなる。この際、
ディレイ時間が適正値よりも小さな一定の値であると、
必要な時間が経過する前にスロットル弁１９の開弁状態
が終わる。必要量の空気がエンジン１１に取込まれず、
燃料噴射量が不足する。その結果、エンジン１１では回
転の落込みが発生するおそれがある。

【００８８】これに対し、本実施形態では、バッテリ電
圧に応じてディレイ時間を可変にしている。このため、
ディレイ時間を適切な値に設定することにより、スロッ
トル弁１９の開弁状態が必要な時間にわたって継続し、
必要な量の空気がエンジン１１に取込まれる。それにと
もなって適切な量の燃料が噴射される。吐出容量の最大
から最小への切替え指令が出された後、スロットル弁開
弁にともなうトルクを、エンジン１１にかかるコンプレ
ッサのトルクが十分小さくなる時期まで発生させること
が可能となる。その結果、前述した回転の吹上がりや落
込みを抑制しつつ実エンジン回転速度ＮＥを目標回転速
度ＮＥoff に収束させることができる。

【００８９】（４）上記（３）に関連するが、バッテリ
電圧が高いときには低いときよりもディレイ時間を長く
設定することにより、そのときのバッテリ電圧に応じた
適切なディレイ時間が設定されることとなる。例えば、
バッテリ電圧が低い場合にはディレイ時間を短くする。
こうすると、バッテリ電圧が低い場合、エンジン１１に
かかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に小さくなっ
て、同トルクが十分小さくなるまでの時間が短くなる
が、適切な時間にわたってスロットル弁１９の開弁状態
が続けられる。また、バッテリ電圧が高い場合にはディ
レイ時間が長くされる。こうすると、バッテリ電圧が高
い場合、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトル
クも相対的に大きくなって、同トルクが十分小さくなる
までの時間が長くなるが、適切な時間にわたってスロッ
トル弁１９の開弁状態が続けられる。バッテリ電圧の高
低にかかわらず適正量の空気がエンジン１１に取込ま
れ、それにともなって適正量の燃料が噴射される。そし
て、これらの燃料噴射により、吐出容量の切替え指令が
出された後、スロットル弁開弁にともない発生するトル
クが十分小さくなる時期を、エンジン１１にかかるコン
プレッサ２７のトルクが十分小さくなる時期に一致させ
ることが可能となる。その結果、エンジン１１では回転
の吹上がりや落込みを確実に抑制することが可能とな
る。

【００９０】（５）ディレイ時間を、冷媒圧力とバッテ
リ電圧の両方に基づいて算出している。このため、冷媒
圧力のみ又はバッテリ電圧のみに基づく場合に比べて、
より適切なディレイ時間を算出することができる。その
結果、回転の吹上がりや落込みをより一層確実に抑制す
ることができる。

【００９１】なお、本発明は次に示す別の実施形態に具
体化することができる。 ・前記実施形態では、冷媒圧力とバッテリ電圧とに基づ
きディレイ時間を算出したが、冷媒圧力のみに基づいて
ディレイ時間を算出したり、バッテリ電圧のみに基づい
てディレイ時間を算出したりしてもよい。

【００９２】・バッテリ電圧に代えて、コイル７３への
制御電流に基づいてディレイ時間を算出するようにして
もよい。 ・本発明を、給気通路５５に代えて又は加えて抽気通路
５４の開度を調整することによりクランク室３６の内圧
Ｐｃを調整するようにしたコンプレッサを駆動するエン
ジンに適用してもよい。

【００９３】・図５のマップに代えて、所定の演算式に
従ってディレイ時間を算出するようにしてもよい。 ・本発明を、吐出容量についての第１所定量を最大以外
の値としたコンプレッサや、第２所定量を最小以外の値
としたコンプレッサを駆動するエンジンに適用してもよ
い。

【００９４】その他、前記各実施形態から把握できる技
術的思想について、それらの効果とともに記載する。 （Ａ）請求項３に記載の内燃機関のアイドル回転速度制
御装置において、前記電磁アクチュエータはバッテリを
電力供給源とし、前記変更手段は前記電磁アクチュエー
タに通電される制御電流又はバッテリ電圧に応じて前記
ディレイ時間を変更するものである。

【００９５】（Ｂ）請求項１に記載の内燃機関のアイド
ル回転速度制御装置において、前記変更手段は、前記制
御手段における前記ディレイ時間を、前記冷媒圧力と前
記電磁アクチュエータに供給される電力とに基づき変更
するものである。

【００９６】上記（Ｂ）の構成によれば、冷媒圧力のみ
又は供給電力のみに基づく場合に比べてより適切なディ
レイ時間を算出することができ、回転の吹上がりや落込
みをより一層確実に抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアイドル回転速度制御装置の一実施形
態についてその構成を示す略図。

【図２】図１におけるコンプレッサの概略断面図。

【図３】図２における流量制御弁の概略断面図。

【図４】アイドル時にエアコンをオン・オフ制御する手
順を示すフローチャート。

【図５】ディレイ時間の決定に用いられるマップのマッ
プ構造を示す略図。

【図６】エアコンのオン・オフ制御時に実エンジン回転
速度を目標回転速度となるように制御する手順を示すフ
ローチャート。

【図７】エアコンのオン・オフ制御時における実エンジ
ン回転速度等の変化を示すタイミングチャート。

【符号の説明】

１１…エンジン（内燃機関）、２１…スロットル用アク
チュエータ（調整用アクチュエータ）、２７…可変容量
型コンプレッサ、３２…エバポレータ、５６…流量制御
弁、６２…作動ロッド（弁体）、６４…感圧部材、６７
…感圧機構、６８…電磁アクチュエータ、９１…エンジ
ン電子制御ユニット（ＥＣＵ）。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｂ 35/00 Ｆ０４Ｂ 35/00 Ａ (72)発明者 此原 弘和 愛知県大府市共和町一丁目１番地の１ 愛 三工業 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G065 DA04 EA03 FA04 GA10 GA17 GA37 GA43 GA47 3G093 BA14 CA04 CA08 DA01 DB19 DB25 EA09 EC01 FB04 3G301 JA14 KA07 KA10 LA03 NA08 NC02 NE21 PE01Z PF13Z PG01Z 3H076 AA06 BB31 CC12 CC20 CC84 CC85 CC98 CC99

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒循環回路における所定箇所での冷媒の
   圧力変動に応じて変形する感圧部材と電磁アクチュエー
   タとを備え、前記感圧部材の変形にともなう力と前記電
   磁アクチュエータの電磁力とにより、流量制御弁の弁体
   を変位させて吐出容量を変更するとともに、機関アイド
   ル時には、前記冷媒循環回路におけるエバポレータの目
   標温度と実温度との偏差に基づき前記電磁アクチュエー
   タへの電力供給を制御することにより、前記吐出容量を
   第１所定量又はそれよりも少ない第２所定量に変化させ
   るようにした可変容量型コンプレッサを駆動する内燃機
   関に用いられる装置であり、 前記可変容量型コンプレッサに対し、前記吐出容量を前
   記第１所定量にするための指令が出されると機関回転速
   度が同指令に応じた目標回転速度となり、前記吐出容量
   を前記第１所定量から前記第２所定量に切替えるための
   指令が出されると、所定のディレイ時間が経過した後、
   前記機関回転速度が前記切替え指令に応じた目標回転速
   度となるように調整用アクチュエータを制御する制御手
   段と、 前記ディレイ時間を前記所定箇所での冷媒の圧力に応じ
   て変更する変更手段とを備えることを特徴とする内燃機
   関のアイドル回転速度制御装置。
2. 【請求項２】前記変更手段は、前記冷媒圧力が高いと
   き、前記ディレイ時間を、前記冷媒圧力が低いときより
   も長く設定するものである請求項１に記載の内燃機関の
   アイドル回転速度制御装置。
3. 【請求項３】冷媒循環回路における所定箇所での冷媒の
   圧力変動に応じて変形する感圧部材と電磁アクチュエー
   タとを備え、前記感圧部材の変形にともなう力と前記電
   磁アクチュエータの電磁力とにより、流量制御弁の弁体
   を変位させて吐出容量を変更するとともに、機関アイド
   ル時には、前記冷媒循環回路におけるエバポレータの目
   標温度と実温度との偏差に基づき前記電磁アクチュエー
   タへの電力供給を制御することにより、前記吐出容量を
   第１所定量又はそれよりも少ない第２所定量に変化させ
   るようにした可変容量型コンプレッサを駆動する内燃機
   関に用いられる装置であり、 前記可変容量型コンプレッサに対し、前記吐出容量を前
   記第１所定量にするための指令が出されると機関回転速
   度が同指令に応じた目標回転速度となり、前記吐出容量
   を前記第１所定量から前記第２所定量に切替えるための
   指令が出されると、所定のディレイ時間が経過した後、
   前記機関回転速度が前記切替え指令に応じた目標回転速
   度となるように調整用アクチュエータを制御する制御手
   段と、 前記ディレイ時間を前記電磁アクチュエータに供給され
   る電力に応じて変更する変更手段とを備えることを特徴
   とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。
4. 【請求項４】前記変更手段は、前記電力が多いとき、前
   記ディレイ時間を、前記電力が少ないときよりも長く設
   定するものである請求項３に記載の内燃機関のアイドル
   回転速度制御装置。