JP2004189140A - Air-conditioner for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両用空調装置(以下、エアコンと呼ぶ)とパワーステアリングとが同時に作動した場合に、エンジン回転速度の低下とエンストを防止するためにエンジン吸入空気量の補正を行うが、吸入空気量の応答遅れがあるためにエンジン回転速度が安定するまでに時間がかかる。そこで、パワーステアリング機能を優先させながらエンジン回転速度の低下、さらにはエンストを防止するために、エアコンの作動を一時的に停止(以下、エアコンカットと呼ぶ)している。
【0003】
具体的には、乗員がエアコンスイッチをオンにしてからエンジン回転速度が安定するまでの所定時間以内、たとえば1秒以内にパワーステアリングが作動したとき、またはパワーステアリングが作動してからエンジン回転速度が安定するまでの所定時間以内、たとえば2秒以内に乗員がエアコンスイッチをオンにしたときは、所定時間、たとえば2秒間はエアコンカットを実行し、エアコンカット時間経過後にエアコンを作動させている。
【0004】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献1】
特開2002−106395号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の車両用空調装置では、エアコンとパワーステアリングとが同時に作動した場合には無条件に所定時間だけエアコンカットを行うので、エアコンの作動が遅れて空調性能が低下するという問題がある。
【0006】
本発明は、電動パワーステアリングと空調装置の同時作動要求時の空調性能の低下を抑制した車両用空調装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
(1) 本発明は、モーターの駆動力により乗員の操舵をアシストする電動パワーステアリング装置を装備した車両に用いられる空調装置であって、電動パワーステアリング装置の負荷に応じて電動パワーステアリング装置が作動を開始した時点から空調装置の作動を一時的に停止する時間を決定し、一時停止時間の間、空調装置の作動を停止する。
(2) 本発明は、モーターの駆動力により乗員の操舵をアシストする電動パワーステアリング装置を装備した車両に用いられ、可変容量型コンプレッサーを備えた空調装置であって、電動パワーステアリング装置の負荷に応じて、電動パワーステアリング装置が作動を開始した時点からコンプレッサーの冷媒吐出容量を一時的に低減する吐出容量低減量と吐出容量低減時間とを決定し、吐出容量低減量と吐出容量低減時間とにしたがってコンプレッサーの冷媒吐出容量を制御する。
【0008】
【発明の効果】
本発明によれば、電動パワーステアリングと空調装置の同時作動要求時の空調性能低下を抑制することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
《発明の第1の実施の形態》
図1は第1の実施の形態の構成を示す。エアコンスイッチ1は、エアコンを作動または停止させるための操作部材である。アイドルスイッチ2は、エンジンの回転速度が所定のアイドリング速度以下の状態を検出するスイッチである。冷媒圧力センサー3はコンプレッサー(不図示)の吐出冷媒の圧力Pdを検出し、舵角センサー4はステアリングの操舵角θを検出する。また、水温センサー5はエンジンの冷却水温度Twを検出し、車速センサー6は車両の走行速度Vを検出する。
【0010】
コントローラー7はCPUとメモリ、A/Dコンバーターなどの周辺部品から構成され、後述する制御プログラムを実行してエアコンカット制御などを行う。
【0011】
コンプレッサー制御回路8は、エンジンにより駆動されるコンプレッサーのマグネットクラッチ9の接続と解放を制御する。車両のイグニッションキー(不図示)がON位置に設定されるとイグニッションスイッチ10が閉路し、コンプレッサーの運転準備が整う。この状態において、コントローラー7からエアコンリレー11のオン信号が出力されると、バッテリー電源BATからヒューズ12とイグニッションスイッチ10を通ってエアコンリレーコイル13に通電され、エアコンリレー接点14が閉路する。そして、バッテリー電源BATからヒューズ15とエアコンリレー接点14を通ってコンプレッサーのマグネットクラッチ9に通電され、クラッチ9が接続されてエンジンの駆動力によりコンプレッサーが運転される。
【0012】
スロットルバルブ制御装置16は、コントローラー7からの制御信号に応じてスロットルモーター17を駆動し、エンジンのスロットルバルブ開度を制御する。電動パワーステアリング(以下、電動パワステと呼ぶ)装置18は、モーターの駆動力により乗員の操舵をアシストする装置である。この装置18が作動状態、すなわちモーター駆動力による乗員操舵のアシスト状態にあるときは、作動信号がコントローラー7へ送られる。
【0013】
図2は、第1の実施の形態のエアコンカット制御プログラムを示すフローチャートである。コントローラー7は、エアコンスイッチ1が作動状態(ON)にされるとこのエアコンカット制御プログラムを繰り返し実行する。
【0014】
ステップ1において、舵角センサー4により検出したステアリング操舵角θに基づいてその時間変化量dθ/dtを求める。続くステップ2では、冷媒圧力センサー3により検出した吐出冷媒圧力Pdを検出する。そして、ステップ3でエアコンカット開始条件が成立しているかどうかを確認する。
【0015】
図3および図4により、エアコンカット開始条件について説明する。第1のエアコンカット開始条件は、▲1▼車速センサー6による検出車速Vが所定値Vo(たとえば30km/h)未満の場合、またはアイドルスイッチ2によりエンジンのアイドリング状態が検出された場合で、且つ▲2▼水温センサー5による検出水温Twが所定値To(たとえば60℃)より高い場合で、且つ▲3▼図3に示すように、エアコンスイッチ1がオンされてから所定時間(たとえば1[S])以内に電動パワステが作動した場合であり、これら▲1▼〜▲3▼の条件がすべて成立した場合にエアコンカットを開始する。
【0016】
図3に示すように、上記▲1▼と▲2▼の状態のときに時刻t1でエアコンスイッチ1がオンされると、コントローラー7はディレイタイム0.5[S]後の時刻t2でエアコンリレー11をオンし、マグネットクラッチ9を接続してコンプレッサーの運転を開始する。つまり、車室内の空調運転を開始する。ところが、エアコンスイッチ1がオンされてから1[S]以内の時刻t3に、電動パワーステアリング装置18から作動信号が入ると、直ちにエアコンリレー11をオフしてマグネットクラッチ9を解放し、空調運転を停止する。つまり、エアコンカットを行う。
【0017】
エアコンカットを開始してからエアコンカット時間Tc(詳細後述)が経過した時刻t4においてエアコンカットを終了するが、コントローラー7は直ちにエアコンリレー11をオンせず、ディレイタイム0.5[S]後の時刻t5でエアコンリレー11をオンし、マグネットクラッチ9を接続してコンプレッサーの運転を再開する。
【0018】
次に、第2のエアコンカット開始条件は、▲1▼車速センサー6による検出車速Vが所定値Vo(たとえば30km/h)未満の場合、またはアイドルスイッチ2によりエンジンのアイドリング状態が検出された場合で、且つ▲2▼水温センサー5による検出水温Twが所定値To(たとえば60℃)より高い場合で、且つ▲3▼図4に示すように、電動パワステが作動してから所定時間(たとえば2[S])以内にエアコンスイッチ1がオンされた場合であり、これら▲1▼〜▲3▼の条件がすべて成立した場合にエアコンカットを開始する。
【0019】
図4に示すように、上記▲1▼と▲2▼の状態のときに、時刻t11で電動パワーステアリング装置18の作動信号が入ってから2[S]以内の時刻t12にエアコンスイッチ1がオンされても、コントローラー7は直ちにエアコンリレー11をオンせず、エアコンカットを行って車室内の空調運転を行わない。
【0020】
電動パワステ作動時刻t11からエアコンカット時間Tc(詳細後述)が経過した時刻t14においてエアコンカットを終了するが、コントローラー7は直ちにエアコンリレー11をオンせず、ディレイタイム0.5[S]後の時刻t15でエアコンリレー11をオンし、マグネットクラッチ9を接続してコンプレッサーの運転を開始する。つまり、車室内の空調運転を開始する。
【0021】
図2のステップ3において、上述した第1または第2のエアコンカット開始条件を満たしている場合はステップ4へ進み、エアコンカット時間Tcを決定する。なお、エアコンカット開始条件が成立していない場合はステップ1へ戻り、上述した処理を繰り返す。
【0022】
ここで、エアコンカット時間Tcの決定方法について説明する。図5は、電動パワステを一定の舵角時間変化量dθ/dtで操舵したときの、電動パワステの操舵角θ[deg]、オルターネーター(ALT)トルク、エンジン回転速度およびエンジン吸入空気量の変化を示す。
【0023】
電動パワステが作動すると、電動パワステ装置18のモーターに電力を供給するために、オルターネーター(発電機)による発電が開始され、オルターネーターを駆動するためのトルクがにわかに増大する。オルターネーターはエンジンにより駆動されるので、オルターネータートルクはエンジンの負荷となり、オルターネータートルクの増大にともなってエンジンの回転速度が低下する。このとき、スロットルバルブ制御装置16は、スロットルモーター17を駆動してスロットルバルブを開方向に調節し、エンジンへの吸入空気量を増加させる。
【0024】
電動パワステが作動してエンジン回転速度が低下しているときに、エアコンスイッチ1が投入されると、エンジン回転速度がさらに低下して不安定になり、車両の走行に支障を来すおそれがある上に、乗り心地が悪化する。したがって、電動パワステの作動後、オルターネータートルクの増大にともなうエンジン回転速度の低下が補償されて、エンジンの回転が安定するまでの時間Tcはエアコンの作動を停止する必要がある。この時間Tcをエアコンカット時間とする。
【0025】
図6は、冷媒吐出圧力Pdをパラメーターとした操舵角θの時間変化量dθ/dtに対するエアコンカット時間Tcを示す。エンジンのオルターネーターを駆動するための負荷、すなわちエンジンの電動パワステ負荷は、電動パワステの操舵角θの時間変化量dθ/dtに比例する。したがって、まず操舵角θの時間変化量dθ/dtが大きいほど、エアコンカット時間Tcを長くする。
【0026】
一方、エンジンのコンプレッサーを駆動するための負荷、すなわちエンジンのエアコン負荷は、コンプレッサーからの吐出冷媒圧力Pdに比例し、吐出冷媒圧力Pdが高いほどエンジンのエアコン負荷は大きくなる。
【0027】
そこで、この第1の実施の形態では図6に示すように、吐出冷媒圧力Pdが所定値Pd1より低いときは、実線にしたがって操舵角時間変化量dθ/dtに対するエアコンカット時間Tcを決定し、吐出冷媒圧力Pdが所定値Pd1以上のときは、破線にしたがって操舵角時間変化量dθ/dtに対するエアコンカット時間Tcを決定する。
【0028】
エアコンカット時間Tcを決定したら、図2のステップ5でエアコンリレー11をオフし、マグネットクラッチ9を解放してコンプレッサーを停止させ、エアコンカットを開始する。ステップ6において、エアコンカット時間Tcが経過したか否かを確認し、エアコンカット時間Tcが経過したらステップ7へ進み、エアコンカットを終了する。つまり、エアコンリレー11をオンしてマグネットクラッチ9を接続し、コンプレッサーを運転して車室内の空調を行う。
【0029】
このように、第1の実施の形態によれば、電動パワーステアリング装置の負荷を推定し、電動パワステ装置の負荷に応じて電動パワステ装置が作動を開始した時点から空調装置の作動を一時的に停止(エアコンカット)する時間を決定し、電動パワステ装置が作動を開始した時点から一時停止時間(エアコンカット時間)の間、空調装置の作動を停止するようにしたので、電動パワステ装置の負荷に応じた必要最小限の一時停止時間を決定することができ、電動パワーステアリングと空調装置の同時作動要求時のエンジンの回転速度低下を補償しながら空調性能の低下を抑制することができる。
【0030】
また、操舵角の時間変化量が大きいほど、コンプレッサーの吐出冷媒圧力が高いほど、一時停止時間(エアコンカット時間)を長くするようにしたので、電動パワステ装置の負荷と空調装置の負荷とに応じた必要最小限の一時停止時間を決定することができ、電動パワーステアリングと空調装置の同時作動要求時のエンジンの回転速度低下を補償しながら空調性能の低下を抑制することができる。
【0031】
なお、操舵角時間変化量dθ/dtが大きいほど、電動パワステ装置18のモーターに大きな電力を供給しなければならないが、操舵角時間変化量dθ/dtによってはオルターネーターの発電性能を超える場合がある。その場合には、オルターネーターによる発電電力とバッテリーからの放電電力により電動パワステモーターを駆動することになる。
【0032】
ところが、エンジンの電動パワステ負荷はオルターネーターによる発電負荷だけであり、電動パワステ作動中のバッテリーからの放電電力分はエンジン負荷にならない。したがって、オルターネーターの発電電力とバッテリーからの放電電力により電動パワステモーターが駆動される場合には、バッテリーからの放電電力分だけエンジンの電動パワステ負荷が少なくなるのであるから、その分だけエアコンカット時間Tcを短縮することができる。
【0033】
バッテリーから電動パワステモーターへ供給される電力は、電動パワステ作動中のバッテリーの放電電流を検出してモーター電圧との積により算出する方法や、電動パワステ作動中の電動パワステモーターの電流を検出してモーター電圧との積によりモーターへ供給されている電力を算出し、モーターへの供給電力からオルターネーターの最大発電電力を差し引いて求める方法など、多くの方法が考えられる。
【0034】
なお、上述した第1の実施の形態では、電動パワステ作動中のエンジンの電動パワステ負荷(オルターネーター負荷)が操舵角θの時間変化量dθ/dtに比例することから、操舵角時間変化量dθ/dtに基づいてエンジンの電動パワステ負荷を推定する例を示した。ところで、操舵角θとエンジンの電動パワステ負荷との間には一定の比例関係はないが、少なくとも操舵角θが大きいとエンジンの電動パワステ負荷が大きいので、操舵角θから直接、エンジンの電動パワステ負荷を推定してもよい。
【0035】
《発明の第2の実施の形態》
上述した第1の実施の形態では、操舵角時間変化量dθ/dtと吐出冷媒圧力Pdとに基づいてエアコンカット時間Tcを決定し、電動パワステとエアコンとを同時に作動させる要求があった場合に、電動パワステの作動を優先し、エアコンカット時間Tcだけコンプレッサーの作動を禁止する例を示した。この第2の実施の形態では、可変容量コンプレッサーを用いる車両用空調装置を例に上げて、電動パワステとエアコンとの同時作動要求があった場合に、コンプレッサーを停止せずにデストロークを行い、エンジン回転速度の低下を補償する。
【0036】
図7は第2の実施の形態の構成を示す。なお、図1に示す機器と同様な機器に対しては同一の符号を付して相違点を中心に説明する。この第2の実施の形態では可変容量コンプレッサーを用い、吐出容量制御装置19によりソレノイド式コントロールバルブ20を駆動し、コンプレッサーピストンのデストローク量(フルストロークからの低下量)を調節して冷媒の吐出容量を制御する。コントローラー7は、後述する制御プログラムを実行してコンプレッサーのデストロークを行う。
【0037】
コンプレッサーピストンのデストローク量を大きくすれば、ピストンストロークが短くなって冷媒の吐出容量が少なくなり、コンプレッサーの駆動負荷、すなわちエンジンのエアコン負荷が小さくなる。一方、コンプレッサーピストンのデストロークを行う時間を長くすれば、それだけコンプレッサーの駆動負荷、すなわちエンジンのエアコン負荷も小さくなる。
【0038】
この第2の実施の形態では、上述したように、操舵角θの時間変化量dθ/dtに基づいてエンジンの電動パワステ負荷を推定し、電動パワステとエアコンとの同時作動要求時にエアコンカットを行わず、エンジンの電動パワステ負荷に応じて可変容量コンプレッサーのデストローク量とデストローク時間を決定し、コンプレッサーのデストロークを行ってエンジンのエアコン負荷を軽減し、エンジン回転速度の低下を防止する。
【0039】
図8は、第2の実施の形態のデストローク制御プログラムを示すフローチャートである。コントローラー7は、エアコンスイッチ1が作動状態(ON)にされるとこのデストローク制御プログラムを繰り返し実行する。
【0040】
ステップ11において、舵角センサー4により検出したステアリング操舵角θに基づいてその時間変化量dθ/dtを求める。続くステップ12では、冷媒圧力センサー3により検出した吐出冷媒圧力Pdを検出する。そして、ステップ13でデストローク開始条件が成立しているかどうかを確認する。
【0041】
図9および図10により、デストローク開始条件について説明する。第1のデストローク開始条件は、▲1▼車速センサー6による検出車速Vが所定値Vo(たとえば30km/h)未満の場合、またはアイドルスイッチ2によりエンジンのアイドリング状態が検出された場合で、且つ▲2▼水温センサー5による検出水温Twが所定値To(たとえば60℃)より高い場合で、且つ▲3▼図9に示すように、エアコンスイッチ1がオンされてから所定時間(たとえば1[S])以内に電動パワステが作動した場合であり、これら▲1▼〜▲3▼の条件がすべて成立した場合にデストロークを開始する。
【0042】
図9に示すように、上記▲1▼と▲2▼の状態のときに時刻t1でエアコンスイッチ1がオンされると、コントローラー7はディレイタイム0.5[S]後の時刻t2でエアコンリレー11をオンし、マグネットクラッチ9を接続してコンプレッサーの運転を開始する。つまり、車室内の空調運転を開始する。ところが、エアコンスイッチ1がオンされてから1[S]以内の時刻t3に、電動パワーステアリング装置18から作動信号が入ると、コンプレッサーの運転を継続したまま吐出容量制御装置19によりコントロールバルブ20を駆動し、コンプレッサーピストンのデストロークを開始する。
【0043】
コンプレッサーピストンのデストロークを開始してからデストローク時間Ts(詳細後述)が経過した時刻t4においてデストロークを終了し、フルストロークまたは車室内の空調容量に応じたデストローク量で引き続きコンプレッサーの運転を継続する。
【0044】
次に、第2のデストローク開始条件は、▲1▼車速センサー6による検出車速Vが所定値Vo(たとえば30km/h)未満の場合、またはアイドルスイッチ2によりエンジンのアイドリング状態が検出された場合で、且つ▲2▼水温センサー5による検出水温Twが所定値To(たとえば60℃)より高い場合で、且つ▲3▼図10に示すように、電動パワステが作動してから所定時間(たとえば2[S])以内にエアコンスイッチ1がオンされた場合であり、これら▲1▼〜▲3▼の条件がすべて成立した場合にデストロークを開始する。
【0045】
図10に示すように、上記▲1▼と▲2▼の状態のときに、時刻t11で電動パワーステアリング装置18の作動信号が入ってから2[S]以内の時刻t12にエアコンスイッチ1がオンされると、ディレイタイム0.5[S]後の時刻t13でエアコンリレー11をオンし、マグネットクラッチ9を接続してコンプレッサーの運転を開始する。しかし、このとき、吐出容量制御装置19によりコントロールバルブ20を駆動し、コンプレッサーピストンのデストロークを行う。
【0046】
電動パワステ作動時刻t11からデストローク時間Ts(詳細後述)が経過した時刻t14においてデストロークを終了し、フルストロークまたは車室内の空調容量に応じたデストローク量で引き続きコンプレッサーの運転を継続する。
【0047】
図8のステップ13において、上述した第1または第2のデストローク開始条件を満たしている場合はステップ14へ進み、デストローク量Sdとデストローク時間Tsを決定する。なお、デストローク開始条件が成立していない場合はステップ11へ戻り、上述した処理を繰り返す。
【0048】
ここで、デストローク量Sdとデストローク時間Tsの決定方法について説明する。図11(a)は操舵角θの時間変化量dθ/dtに対するデストローク量Sdを示し、図11(b)は冷媒吐出圧力Pdをパラメーターとした操舵角θの時間変化量dθ/dtに対するデストローク時間Tsを示す。エンジンのオルターネーターを駆動するための負荷、すなわちエンジンの電動パワステ負荷は、電動パワステの操舵角θの時間変化量dθ/dtに比例する。したがって、まず操舵角θの時間変化量dθ/dtが大きいほど、デストローク量Sdを大きくし、冷媒吐出容量を小さくする。
【0049】
一方、エンジンのコンプレッサーを駆動するための負荷、すなわちエンジンのエアコン負荷は、コンプレッサーからの吐出冷媒圧力Pdに比例し、吐出冷媒圧力Pdが高いほどエンジンのエアコン負荷は大きくなる。
そこで、この第2の実施の形態では図11(b)に示すように、吐出冷媒圧力Pdが所定値Pd1より低いときは、実線にしたがって操舵角時間変化量dθ/dtに対するデストローク時間Tsを決定し、吐出冷媒圧力Pdが所定値Pd1以上のときは、破線にしたがって操舵角時間変化量dθ/dtに対するデストローク時間Tsを決定する。
【0050】
デストローク時間Tsを決定したら、図8のステップ15で吐出容量制御装置19によりコントロールバルブ20を駆動してコンプレッサーピストンのデストロークを開始する。ステップ16において、デストローク時間Tsが経過したか否かを確認し、デストローク時間Tsが経過したらステップ17へ進み、デストロークを終了する。デストローク終了後は、上述したようにフルストロークで運転するか、または車室内空調容量に応じたデストローク量で引き続きコンプレッサーの運転を継続する。
【0051】
このように、第2の実施の形態によれば、電動パワーステアリング装置の負荷を推定し、電動パワステ装置の負荷に応じて電動パワステ装置が作動を開始した時点からコンプレッサーの冷媒吐出容量を一時的に低減する吐出容量低減量(デストローク量)と吐出容量低減時間(デストローク時間)とを決定し、電動パワステ装置が作動を開始した時点から吐出容量低減量と吐出容量低減時間とにしたがってコンプレッサーの冷媒吐出容量を制御するようにしたので、電動パワステ装置の負荷に応じた必要最小限の吐出容量低減量と吐出容量低減時間とを決定することができ、電動パワステと空調装置の同時作動要求時のエンジンの回転速度低下を補償しながら空調性能の低下を抑制することができる。
【0052】
また、操舵角の時間変化量が大きいほど、吐出容量低減量を多くするとともに吐出容量低減時間を長くし、コンプレッサーの吐出冷媒圧力が高いほど吐出容量低減時間を長くするようにしたので、電動パワステ装置の負荷と空調装置の負荷とに応じた必要最小限の一時停止時間を決定することができ、電動パワステと空調装置の同時作動要求時のエンジンの回転速度低下を補償しながら空調性能の低下を抑制することができる。
【0053】
なお、操舵角時間変化量dθ/dtがオルターネーターの発電性能を超え、オルターネーターによる発電電力とバッテリーからの放電電力により電動パワステモーターを駆動する場合には、上述したようにバッテリーから電動パワステモーターへ供給される電力分だけエンジンのパワステ負荷が軽減されるのであるから、バッテリーから電動パワステモーターへ供給される電力が大きいほど、デストローク量Sdを大きく(吐出容量低減量を少なく)するとともに、デストローク時間Ts(吐出容量低減時間)を短くしてもよい。
【0054】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、コントローラー7が負荷推定手段、一時停止時間決定手段、作動停止手段、電力検出手段および吐出容量低減決定手段を、冷媒圧力センサー3が冷媒圧力検出手段を、舵角センサー4が舵角検出手段を、吐出容量制御装置19およびコントロールバルブ20がコンプレッサー制御手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態の構成を示す図である。
【図2】第1の実施の形態のエアコンカット制御を示すフローチャートである。
【図3】エアコンカット開始条件を説明する図である。
【図4】他のエアコンカット開始条件を説明する図である。
【図5】電動パワステを一定の舵角時間変化量dθ/dtで操舵したときの、電動パワステの操舵角θ[deg]、オルターネーター(ALT)トルク、エンジン回転速度およびエンジン吸入空気量の変化を示す図である。
【図6】冷媒吐出圧力Pdをパラメーターとした操舵角θの時間変化量dθ/dtに対するエアコンカット時間Tcを示す図である。
【図7】第2の実施の形態の構成を示す図である。
【図8】第2の実施の形態のデストローク制御プログラムを示すフローチャートである。
【図9】デストローク開始条件を説明する図である。
【図10】他のデストローク開始条件を説明する図である。
【図11】(a)は操舵角θの時間変化量dθ/dtに対するデストローク量Sdを示し、(b)は冷媒吐出圧力Pdをパラメーターとした操舵角θの時間変化量dθ/dtに対するデストローク時間Tsを示す図である。
【符号の説明】
1 エアコンスイッチ
2 アイドルスイッチ
3 冷媒圧力センサー
4 舵角センサー
5 水温センサー
6 車速センサー
7 コントローラー
8 コンプレッサー制御回路
9 マグネットクラッチ
10 イグニッションスイッチ
11 エアコンリレー
12 ヒューズ
13 エアコンリレーコイル
14 エアコンリレー接点
15 ヒューズ
16 スロットルバルブ制御装置
17 スロットルモーター
18 電動パワーステアリング装置
19 吐出容量制御装置
20 ソレノイド式コントロールバルブ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner.
[0002]
[Prior art]
When the vehicle air conditioner (hereinafter referred to as the air conditioner) and the power steering operate simultaneously, the engine intake air amount is corrected to prevent the engine speed from decreasing and engine stall, but the response of the intake air amount is delayed. It takes time for the engine speed to stabilize. Therefore, the operation of the air conditioner is temporarily stopped (hereinafter, referred to as air conditioner cut) in order to prevent the engine speed from lowering and further stall while giving priority to the power steering function.
[0003]
Specifically, when the power steering is operated within a predetermined time from when the occupant turns on the air conditioner switch to when the engine rotation speed is stabilized, for example, within one second, or when the engine rotation speed is reduced after the power steering is operated. When the occupant turns on the air conditioner switch within a predetermined time until stabilization, for example, within two seconds, the air conditioner is cut off for a predetermined time, for example, two seconds, and the air conditioner is operated after the elapse of the air conditioner cut time.
[0004]
Prior art documents related to the invention of this application include the following.
[Patent Document 1]
JP-A-2002-106395
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional vehicle air conditioner, when the air conditioner and the power steering operate simultaneously, the air conditioner is cut off for a predetermined time unconditionally, and there is a problem that the operation of the air conditioner is delayed and the air conditioning performance is reduced.
[0006]
The present invention provides an air conditioner for a vehicle that suppresses a decrease in air conditioning performance when a request for simultaneous operation of an electric power steering and an air conditioner is made.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
(1) The present invention is an air conditioner used for a vehicle equipped with an electric power steering device that assists steering of an occupant by a driving force of a motor, wherein the electric power steering device operates according to a load of the electric power steering device. Is determined from the point in time when the operation of the air conditioner is temporarily stopped, and the operation of the air conditioner is stopped during the temporary stop time.
(2) The present invention is used in a vehicle equipped with an electric power steering device that assists the steering of an occupant by the driving force of a motor, and is an air conditioner equipped with a variable displacement compressor. Accordingly, the discharge capacity reduction amount and the discharge capacity reduction time for temporarily reducing the refrigerant discharge capacity of the compressor are determined from the time when the electric power steering device starts operating, and the discharge capacity reduction amount and the discharge capacity reduction time are determined. Therefore, the refrigerant discharge capacity of the compressor is controlled.
[0008]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in air conditioning performance when a request for simultaneous operation of the electric power steering and the air conditioner is made.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<< First Embodiment of the Invention >>
FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment. The
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
The throttle
[0013]
FIG. 2 is a flowchart illustrating an air conditioner cut-off control program according to the first embodiment. When the
[0014]
In
[0015]
An air conditioner cut start condition will be described with reference to FIGS. The first air conditioner cut start condition is (1) when the vehicle speed V detected by the
[0016]
As shown in FIG. 3, when the
[0017]
The air conditioner cut is ended at time t4 when an air conditioner cut time Tc (described in detail later) has elapsed since the start of the air conditioner cut. However, the
[0018]
Next, the second air conditioner cut start condition is as follows: (1) When the vehicle speed V detected by the
[0019]
As shown in FIG. 4, in the above-mentioned states (1) and (2), the
[0020]
The air conditioner cut is ended at time t14 when the air conditioner cut time Tc (described in detail later) has elapsed from the electric power steering operation time t11. At t15, the air conditioner relay 11 is turned on, the magnet clutch 9 is connected, and the operation of the compressor is started. That is, the air conditioning operation in the vehicle compartment is started.
[0021]
In
[0022]
Here, a method of determining the air conditioner cut-off time Tc will be described. FIG. 5 shows changes in the steering angle θ [deg] of the electric power steering, the alternator (ALT) torque, the engine rotation speed, and the amount of engine intake air when the electric power steering is steered at a constant steering angle time variation dθ / dt. Is shown.
[0023]
When the electric power steering operates, power is started by the alternator (generator) to supply electric power to the motor of the electric
[0024]
If the
[0025]
FIG. 6 shows the air conditioner cut-off time Tc with respect to the time variation dθ / dt of the steering angle θ with the refrigerant discharge pressure Pd as a parameter. The load for driving the alternator of the engine, that is, the electric power steering load of the engine is proportional to the time variation dθ / dt of the steering angle θ of the electric power steering. Therefore, first, as the time variation dθ / dt of the steering angle θ is larger, the air-conditioner cut-off time Tc is made longer.
[0026]
On the other hand, the load for driving the compressor of the engine, that is, the load of the air conditioner of the engine is proportional to the pressure Pd of the refrigerant discharged from the compressor. The higher the pressure Pd of the discharged refrigerant, the greater the load of the air conditioner of the engine.
[0027]
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 6, when the discharge refrigerant pressure Pd is lower than the predetermined value Pd1, the air conditioner cut-off time Tc for the steering angle time change dθ / dt is determined according to the solid line, When the discharge refrigerant pressure Pd is equal to or more than the predetermined value Pd1, the air conditioner cut-off time Tc for the steering angle time change dθ / dt is determined according to the broken line.
[0028]
When the air-conditioner cut-off time Tc is determined, the air-conditioner relay 11 is turned off in
[0029]
As described above, according to the first embodiment, the load on the electric power steering device is estimated, and the operation of the air conditioner is temporarily stopped from the time when the electric power steering device starts operating according to the load on the electric power steering device. The time to stop (air conditioner cut) is determined, and the operation of the air conditioner is stopped during the temporary stop time (air conditioner cut time) from the time when the electric power steering device starts operating. The required minimum pause time can be determined accordingly, and a decrease in the air-conditioning performance can be suppressed while compensating for a decrease in the rotation speed of the engine when a request for simultaneous operation of the electric power steering and the air conditioner is made.
[0030]
Also, the suspension time (air conditioner cut-off time) is made longer as the time change amount of the steering angle is larger and the refrigerant pressure discharged from the compressor is higher, so that it is determined according to the load of the electric power steering device and the load of the air conditioner. In addition, it is possible to determine the required minimum pause time, and to suppress a decrease in the air conditioning performance while compensating for a decrease in the rotation speed of the engine when simultaneous operation of the electric power steering and the air conditioner is requested.
[0031]
It should be noted that as the steering angle time change dθ / dt is larger, a larger electric power must be supplied to the motor of the electric
[0032]
However, the electric power steering load of the engine is only the power generation load by the alternator, and the discharged power from the battery during the operation of the electric power steering does not become the engine load. Therefore, when the electric power steering motor is driven by the electric power generated by the alternator and the electric power discharged from the battery, the electric power steering load on the engine is reduced by the amount of the electric power discharged from the battery. Tc can be shortened.
[0033]
The power supplied from the battery to the electric power steering motor is calculated by calculating the product of the discharge current of the battery during the operation of the electric power steering and the motor voltage, or by detecting the current of the electric power steering motor during the operation of the electric power steering. Many methods are conceivable, such as calculating the electric power supplied to the motor by the product of the motor voltage and subtracting the maximum power generated by the alternator from the electric power supplied to the motor.
[0034]
In the first embodiment, since the electric power steering load (alternator load) of the engine during the electric power steering operation is proportional to the time change dθ / dt of the steering angle θ, the steering angle time change dθ An example of estimating the electric power steering load of the engine based on / dt was shown. By the way, there is no fixed proportional relationship between the steering angle θ and the electric power steering load of the engine. However, at least when the steering angle θ is large, the electric power steering load of the engine is large. The load may be estimated.
[0035]
<< Second Embodiment of the Invention >>
In the first embodiment described above, the air conditioner cut-off time Tc is determined based on the steering angle time change amount dθ / dt and the discharge refrigerant pressure Pd, and when there is a request to operate the electric power steering and the air conditioner simultaneously. In this example, the operation of the electric power steering is prioritized, and the operation of the compressor is prohibited for the air-conditioner cut-off time Tc. In the second embodiment, taking a vehicle air conditioner using a variable capacity compressor as an example, when there is a simultaneous operation request of the electric power steering and the air conditioner, a destroke is performed without stopping the compressor, Compensate for reduced engine speed.
[0036]
FIG. 7 shows the configuration of the second embodiment. Note that the same reference numerals are given to the same devices as those shown in FIG. 1 and the description will focus on the differences. In the second embodiment, a variable displacement compressor is used, and a solenoid
[0037]
If the amount of destroke of the compressor piston is increased, the piston stroke is shortened and the discharge capacity of the refrigerant is reduced, so that the drive load of the compressor, that is, the load of the air conditioner of the engine is reduced. On the other hand, if the time for performing the destroke of the compressor piston is made longer, the driving load of the compressor, that is, the air conditioner load of the engine becomes smaller accordingly.
[0038]
In the second embodiment, as described above, the electric power steering load of the engine is estimated based on the time change amount dθ / dt of the steering angle θ, and the air conditioner is cut off when the simultaneous operation of the electric power steering and the air conditioner is requested. Instead, the destroke amount and the destroke time of the variable capacity compressor are determined according to the electric power steering load of the engine, and the compressor is destroked to reduce the load on the engine air conditioner and prevent the engine speed from decreasing.
[0039]
FIG. 8 is a flowchart illustrating a destroke control program according to the second embodiment. When the
[0040]
In step 11, the time change amount dθ / dt is obtained based on the steering angle θ detected by the
[0041]
The destroke start condition will be described with reference to FIGS. The first destroke start condition is (1) when the vehicle speed V detected by the
[0042]
As shown in FIG. 9, when the
[0043]
At time t4 when a destroke time Ts (details described later) has elapsed since the start of the compressor piston destroke, the destroke is terminated, and the compressor is continuously operated with a full stroke or a destroke amount corresponding to the air conditioning capacity in the vehicle compartment. continue.
[0044]
Next, the second destroke start condition is as follows: (1) When the vehicle speed V detected by the
[0045]
As shown in FIG. 10, in the states of the above (1) and (2), the
[0046]
At a time t14 when a destroke time Ts (details described later) has elapsed from the electric power steering operation time t11, the destroke is ended, and the compressor continues to operate with a full stroke or a destroke amount corresponding to the air conditioning capacity in the vehicle compartment.
[0047]
In
[0048]
Here, a method of determining the destroke amount Sd and the destroke time Ts will be described. FIG. 11A shows the destroke amount Sd with respect to the time change dθ / dt of the steering angle θ, and FIG. 11B shows the data with respect to the time change dθ / dt of the steering angle θ with the refrigerant discharge pressure Pd as a parameter. This shows the stroke time Ts. The load for driving the alternator of the engine, that is, the electric power steering load of the engine is proportional to the time variation dθ / dt of the steering angle θ of the electric power steering. Therefore, first, as the time variation dθ / dt of the steering angle θ increases, the destroke amount Sd increases, and the refrigerant discharge capacity decreases.
[0049]
On the other hand, the load for driving the compressor of the engine, that is, the load of the air conditioner of the engine is proportional to the pressure Pd of the refrigerant discharged from the compressor. The higher the pressure Pd of the discharged refrigerant, the greater the load of the air conditioner of the engine.
Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 11B, when the discharge refrigerant pressure Pd is lower than the predetermined value Pd1, the destroke time Ts with respect to the steering angle time change dθ / dt is calculated according to the solid line. When the determined refrigerant pressure Pd is equal to or greater than the predetermined value Pd1, the destroke time Ts for the steering angle time change dθ / dt is determined according to the broken line.
[0050]
After the destroke time Ts is determined, the
[0051]
As described above, according to the second embodiment, the load on the electric power steering device is estimated, and the refrigerant discharge capacity of the compressor is temporarily changed from the time when the electric power steering device starts operating according to the load on the electric power steering device. The discharge capacity reduction amount (destroke amount) and the discharge capacity reduction time (destroke time) to be reduced are determined, and the compressor is operated in accordance with the discharge capacity reduction amount and the discharge capacity reduction time from the time when the electric power steering device starts operating. Control of the refrigerant discharge capacity, it is possible to determine the minimum necessary discharge capacity reduction amount and discharge capacity reduction time according to the load of the electric power steering device, and to request simultaneous operation of the electric power steering and the air conditioner. It is possible to suppress a decrease in air conditioning performance while compensating for a decrease in the rotation speed of the engine at the time.
[0052]
In addition, the larger the time change of the steering angle, the larger the discharge capacity reduction amount and the longer the discharge capacity reduction time, and the longer the discharge capacity reduction time as the compressor discharge refrigerant pressure is higher, so that the electric power steering is increased. The required minimum pause time can be determined according to the load on the device and the load on the air conditioner, and the air conditioning performance decreases while compensating for the decrease in the engine speed when the simultaneous operation of the electric power steering and the air conditioner is requested. Can be suppressed.
[0053]
When the steering angle time change dθ / dt exceeds the power generation performance of the alternator, and the electric power steering motor is driven by the power generated by the alternator and the discharge power from the battery, as described above, the electric power steering motor is driven from the battery. Since the power steering load of the engine is reduced by the amount of power supplied to the motor, the larger the power supplied from the battery to the electric power steering motor, the larger the destroke amount Sd (the smaller the discharge capacity reduction amount), and The destroke time Ts (discharge capacity reduction time) may be shortened.
[0054]
The correspondence between the components of the claims and the components of the embodiment is as follows. That is, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment.
FIG. 2 is a flowchart illustrating air conditioner cutoff control according to the first embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating an air conditioner cut start condition.
FIG. 4 is a diagram illustrating another air conditioner cut start condition.
FIG. 5 shows changes in the steering angle θ [deg], alternator (ALT) torque, engine rotation speed, and engine intake air amount of the electric power steering when the electric power steering is steered at a constant steering angle time variation dθ / dt. FIG.
FIG. 6 is a diagram showing an air conditioner cut-off time Tc with respect to a time variation dθ / dt of the steering angle θ with the refrigerant discharge pressure Pd as a parameter.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a second embodiment.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a destroke control program according to a second embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating a destroke start condition.
FIG. 10 is a diagram illustrating another destroke start condition.
FIG. 11A shows a destroke amount Sd with respect to a time change dθ / dt of the steering angle θ, and FIG. 11B shows a data with respect to a time change dθ / dt of the steering angle θ with the refrigerant discharge pressure Pd as a parameter. FIG. 4 is a diagram illustrating a stroke time Ts.
[Explanation of symbols]
1 air conditioner switch
2 Idle switch
3 Refrigerant pressure sensor
4 Steering angle sensor
5 Water temperature sensor
6 Vehicle speed sensor
7 Controller
8 Compressor control circuit
9 Magnet clutch
10 Ignition switch
11 Air conditioner relay
12 fuses
13 Air conditioner relay coil
14 Air conditioner relay contact
15 Fuse
16 Throttle valve controller
17 Throttle motor
18 Electric power steering device
19 Discharge capacity control device
20 Solenoid control valve
Claims (10)
前記電動パワーステアリング装置の負荷を推定する負荷推定手段と、
前記電動パワーステアリング装置の負荷に応じて、前記電動パワーステアリング装置が作動を開始した時点から空調装置の作動を一時的に停止する時間を決定する一時停止時間決定手段と、
前記電動パワーステアリング装置が作動を開始した時点から前記一時停止時間の間、空調装置の作動を停止する作動停止手段とを備えることを特徴とする車両用空調装置。An air conditioner used for a vehicle equipped with an electric power steering device that assists steering of an occupant by a driving force of a motor,
Load estimating means for estimating the load of the electric power steering device;
A suspension time determining unit that determines a time period for temporarily stopping the operation of the air conditioner from the time when the electric power steering device starts operating, according to a load of the electric power steering device;
An air conditioner for a vehicle, comprising: operation stop means for stopping the operation of the air conditioner during the suspension time from the time when the electric power steering device starts operating.
ステアリングの操舵角を検出する舵角検出手段を備え、
前記負荷推定手段は、操舵角の時間変化量に基づいて前記電動パワーステアリング装置の負荷を推定し、
前記一時停止時間決定手段は、操舵角の時間変化量が大きいほど前記一時停止時間を長くすることを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 1,
A steering angle detecting means for detecting a steering angle of the steering,
The load estimating unit estimates a load of the electric power steering device based on a time change amount of a steering angle,
The air-conditioning system for a vehicle according to claim 1, wherein the pause time determining means increases the pause time as the time change amount of the steering angle increases.
ステアリングの操舵角を検出する舵角検出手段を備え、
前記負荷推定手段は、操舵角に基づいて前記電動パワーステアリング装置の負荷を推定し、
前記一時停止時間決定手段は、操舵角が大きいほど前記一時停止時間を長くすることを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 1,
A steering angle detecting means for detecting a steering angle of the steering,
The load estimating means estimates a load of the electric power steering device based on a steering angle,
The air-conditioning system for a vehicle according to claim 1, wherein said suspension time determination means extends said suspension time as the steering angle increases.
コンプレッサーの吐出冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段を備え、
前記一時停止時間決定手段は、前記吐出冷媒圧力が高いほど前記一時停止時間を長くすることを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 2 or 3,
A refrigerant pressure detecting means for detecting a refrigerant pressure discharged from the compressor,
The vehicular air conditioner according to claim 1, wherein the temporary stop time determining means increases the temporary stop time as the pressure of the discharged refrigerant increases.
車載バッテリーから前記電動パワーステアリング装置のモーターへ供給される電力を検出する電力検出手段を備え、
前記一時停止時間決定手段は、車載バッテリーから前記モーターへ供給される電力が大きいほど前記一時停止時間を短くすることを特徴とする車両用空調装置。The air conditioner for a vehicle according to any one of claims 2 to 4,
Power detection means for detecting the power supplied from the vehicle battery to the motor of the electric power steering device,
The air conditioner for a vehicle according to claim 1, wherein said suspension time determination means shortens said suspension time as electric power supplied from said vehicle battery to said motor increases.
前記電動パワーステアリング装置の負荷を推定する負荷推定手段と、
前記電動パワーステアリング装置の負荷に応じて、前記電動パワーステアリング装置が作動を開始した時点から前記コンプレッサーの冷媒吐出容量を一時的に低減する吐出容量低減量と吐出容量低減時間とを決定する吐出容量低減決定手段と、
前記電動パワーステアリング装置が作動を開始した時点から前記吐出容量低減量と前記吐出容量低減時間とにしたがって前記コンプレッサーの冷媒吐出容量を制御するコンプレッサー制御手段とを備えることを特徴とする車両用空調装置。An air conditioner equipped with a variable displacement compressor, which is used in a vehicle equipped with an electric power steering device that assists the occupant steering by a driving force of a motor,
Load estimating means for estimating the load of the electric power steering device;
A discharge capacity for determining a discharge capacity reduction amount and a discharge capacity reduction time for temporarily reducing the refrigerant discharge capacity of the compressor from the time when the electric power steering apparatus starts operating according to the load of the electric power steering apparatus. Reduction determination means;
An air conditioner for a vehicle, comprising: compressor control means for controlling a refrigerant discharge capacity of the compressor according to the discharge capacity reduction amount and the discharge capacity reduction time from the time when the electric power steering device starts operating. .
ステアリングの操舵角を検出する舵角検出手段を備え、
前記負荷推定手段は、操舵角の時間変化量に基づいて前記電動パワーステアリング装置の負荷を推定し、
前記吐出容量低減決定手段は、操舵角の時間変化量が大きいほど、前記吐出容量低減量を多くするとともに前記吐出容量低減時間を長くすることを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 6,
A steering angle detecting means for detecting a steering angle of the steering,
The load estimating unit estimates a load of the electric power steering device based on a time change amount of a steering angle,
The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the discharge capacity reduction determining unit increases the discharge capacity reduction amount and lengthens the discharge capacity reduction time as the time change amount of the steering angle increases.
ステアリングの操舵角を検出する舵角検出手段を備え、
前記負荷推定手段は、操舵角に基づいて前記電動パワーステアリング装置の負荷を推定し、
前記吐出容量低減決定手段は、操舵角が大きいほど、前記吐出容量低減量を多くするとともに前記吐出容量低減時間を長くすることを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 6,
A steering angle detecting means for detecting a steering angle of the steering,
The load estimating means estimates a load of the electric power steering device based on a steering angle,
The air conditioner for a vehicle according to claim 1, wherein the discharge capacity reduction determining means increases the discharge capacity reduction amount and the discharge capacity reduction time as the steering angle increases.
コンプレッサーの吐出冷媒圧力を検出する冷媒圧力検出手段を備え、
前記吐出容量低減決定手段は、前記吐出冷媒圧力が高いほど前記吐出容量低減時間を長くすることを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 7 or 8,
A refrigerant pressure detecting means for detecting a refrigerant pressure discharged from the compressor,
The air-conditioning apparatus for a vehicle according to claim 1, wherein the discharge capacity reduction determining means increases the discharge capacity reduction time as the discharge refrigerant pressure increases.
車載バッテリーから前記電動パワーステアリング装置のモーターへ供給される電力を検出する電力検出手段を備え、
前記吐出容量低減決定手段は、車載バッテリーから前記モーターへ供給される電力が大きいほど、前記吐出容量低減量を少なくするとともに前記吐出容量低減時間を短くすることを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to any one of claims 7 to 9,
Power detection means for detecting the power supplied from the vehicle battery to the motor of the electric power steering device,
The air-conditioning system for a vehicle according to claim 1, wherein the discharge capacity reduction determining means decreases the discharge capacity reduction amount and shortens the discharge capacity reduction time as the power supplied from the vehicle-mounted battery to the motor increases.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002360876A JP2004189140A (en) | 2002-12-12 | 2002-12-12 | Air-conditioner for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2002360876A JP2004189140A (en) | 2002-12-12 | 2002-12-12 | Air-conditioner for vehicle |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013028333A (en) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Hyundai Motor Co Ltd | Integration device of motor-driven power steering device and compressor, and operation control method therefor |
-
2002
- 2002-12-12 JP JP2002360876A patent/JP2004189140A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013028333A (en) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Hyundai Motor Co Ltd | Integration device of motor-driven power steering device and compressor, and operation control method therefor |
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