JP2004514600A - 空調設備を有する自動車 - Google Patents

Abstract

本発明は、次のような空調設備を有する自動車に関する。すなわち、空調コンプレッサと、特性マップ制御を行う、空調設備のための制御装置と、電子的エンジンマネージメントのための装置を有する内燃機関とが設けられており、前記空調コンプレッサは、ストローク調整による出力制御部を有し、前記コンプレッサの駆動室圧を少なくとも１つの制御弁によって制御することによってストローク調整が行われる自動車に関する。

Description

【０００１】
本発明は、空調設備を有する自動車に関する。この空調設備を有する自動車には、ストローク調整による出力制御部を有する空調コンプレッサと、特性マップ制御回路を有する、空調設備のための制御装置と、電子的エンジンマネージメントのための装置を有する内燃機関とが設けられている。前記ストローク調整は、このコンプレッサの駆動室圧を少なくとも１つの制御弁によって制御することによって行われる。
【０００２】
以下のような空調設備を有する自動車が公知である。この空調設備は、空調設備制御装置に関する準静的な特性マップ制御を実行する。ここで問題なのは、内燃機関のトルク余裕度が不足する場合、たとえば内燃機関のアイドリング状態または部分的負荷状態から急激に車両を加速しなければならず、内燃機関から出力されるトルクが車両の加速に必要とされ、もはや付加的に空調コンプレッサのためにトルクを供給することができない場合である。この場合、空調コンプレッサの動作を十分迅速に既存の制御装置を介してセーブするように制御できないので、空調コンプレッサがさらに付加的にトルクを要求することにより、場合によっては内燃機関がストールするか、いずれにしても車両の加速度が不足してしまう。また同様に、内燃機関のトルク余裕度が急激に得られても、それに追従して空調コンプレッサを高ダイナミックに制御することができなくなる。
【０００３】
それゆえ本発明の課題は、上記の欠点を有しない空調コンプレッサ制御手段を提供することである。
【０００４】
前記課題は、以下のような空調設備を有する自動車において、すなわちストローク調整による出力制御部を有する空調コンプレッサと、空調設備のための特性マップ制御による制御装置と、電子的エンジンマネージメントのための装置を有する内燃機関とが設けられており、コンプレッサの駆動室圧を少なくとも１つの制御弁によって制御することによって前記ストローク調整が行われるように構成された空調設備を有する自動車において、電子的エンジンマネージメントのための装置を、空調制御部に対して優先的に空調コンプレッサのストローク調整へ少なくとも直接的に介入するように構成することによって解決される。本発明では、少なくとも部分的にスイングアウト（ａｕｓｓｃｈｗｅｎｋｅｎ）された空調コンプレッサの駆動部のための内燃機関のトルク余裕度が不十分である場合、電子的エンジンマネージメントのための装置が空調コンプレッサを少なくとも部分的にスイングバック（ｚｕｒｕｅｃｋｓｃｈｗｅｎｋｅｎ）する。さらに、空調設備を有する本発明の自動車では、空調コンプレッサの駆動部のための内燃機関のトルク余裕度が十分である場合には、電子的エンジンマネージメントのための装置は駆動室圧制御に関連するコンプレッサスイング角度制御（Ｋｏｍｐｒｅｓｓｏｒｓｃｈｗｅｎｋｗｉｎｋｅｌｒｅｇｅｌｕｎｇ）を、再び空調制御装置が空調制御するために解除し、空調コンプレッサを再び迅速にスイングアウトする。
【０００５】
有利には、空調を有する自動車は、空調制御部に対する優先制御部が、ストローク調整のための少なくとも１つの制御弁に少なくとも直接的に介入するように構成されている。さらに有利には、空調設備を有する自動車は、空調制御部に対する優先制御部が、コンプレッサにおいてトルク検出をする内部制御回路へ直接介入するように構成される。空調装置を有する、本発明による別の自動車の特徴は、空調制御部に対する優先制御部が、コンプレッサにおいてトルク検出をする内部制御回路へ直接介入するために、種々の空調設備センサの信号から算出された値を使用することである。
【０００６】
さらに有利には、１つの実施形態では、優先制御部が空調コンプレッサ領域内に組み込まれたコントロールボックス内に配置されている。このコントロールボックスは入力量としてトルク設定をエンジンマネージメントから受信し、ストローク調整のための少なくとも１つの制御弁を制御する。さらに有利には、空調設備を有する本発明による自動車では別の入力量として、コンプレッサ駆動トルクのその時点の瞬時値が使用される。
【０００７】
本発明による別の実施形態の特徴は、コンプレッサ駆動トルクのその時点の瞬時値は、コンプレッサにおける直接測定によって、または特性マップによって空調装置測定値から求められることである。
【０００８】
ここで、本発明を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１　優先制御部の制御回路を示している。
【００１０】
図２　優先制御部を有する制御回路の別の構成を示している。
【００１１】
図３　同様に、優先順位回路を有する制御回路の別の構成を示している。
【００１２】
図１には、空調コンプレッサ１が概略的に示されている。この空調コンプレッサ１の駆動部２では、コンプレッサ駆動トルク３の瞬時信号が取り出される。空調コンプレッサ駆動トルク３の瞬時値は機関制御部４において、空調コンプレッサに対する目標トルク５と比較される。この目標トルク５は、（付加的な）空調コンプレッサ駆動のための内燃機関トルクの余裕度から算出される。この余裕トルクは、エンジンマネージメント内の内燃機関のデータ、たとえば機関の瞬時トルク６およびスロットルバルブ位置７から求められる。次に機関制御部４は、制御信号８を空調コンプレッサのための優先回路９へ伝送し、優先回路９は空調コンプレッサのオンオフ制御を引き起こす。優先回路９は空調設備開ループ制御部または空調設備閉ループ制御部１０に優先的に前置接続されており、通常は空調設備開ループ制御部または空調設備閉ループ制御部１０によってコンプレッサへ供給される信号を優先的に制御する。この図では、優先回路はコンプレッサ制御弁１１（ＣＣＶ１）および１２（ＣＣＶ２）に直接介入する。これらの制御弁は、空調媒体のコンプレッサ駆動室への流入およびコンプレッサ駆動室からの流出を制御し、それと同時に空調コンプレッサのスイング角度を制御する。
【００１３】
図２は、図１に示された制御回路の変形形態を示している。すでに説明した構成要素は、ここで再び説明しない。図１との相違点は、空調コンプレッサトルクに対する目標値信号８がコンプレッサのための固有のエレクトロニックユニット１３へ送出され、空調制御部１０からの信号に対して優先権を有することである。
【００１４】
図３でも、すでに説明した既知の構成要素は説明しないが、相違点のみを言及することにする。機関制御部４は相応のトルク余裕度信号を直接信号１８として空調制御部１０へ供給するか、または択一的に信号１９として、空調制御部１０からの信号と平行してエレクトロニックユニット１７へ供給する。このエレクトロニックユニット１７は、コンプレッサ領域内に組み込まれたコントロールボックスとして見なすことができる。エレクトロニックユニット１７は相応に、制御弁ＣＣＶ１つまり弁１１に対する信号、および制御弁ＣＣＶ２つまり弁１２に対する信号を送出する。上記２つの図と異なるのは、空調コンプレッサの駆動瞬時値が空調制御部の特性マップからのデータによって、たとえば接地電流１５または高圧対吸入圧の圧力比１６を使用して計算することによって、場合によっては別のデータによっても求められ、瞬時トルク３’としてエレクトロニックユニット１７へ供給されることである。
【００１５】
したがって本発明は、内燃機関マネージメントによるコンプレッサスイング角度制御の制御と同時に、内燃機関マネージメントのための優先制御部による空調制御を含む。択一的に制御部を、コンプレッサにおいてトルク検出をする内部制御回路として、または種々の空調センサと、場合によってはコンプレッサに配置された内蔵コントロールボックスと、機関制御のための優先制御部とによって算出される値に関する内部制御回路として構成することができる。
【００１６】
両変形形態の前提は、コンプレッサ制御が高ダイナミックであること、およびコンプレッサの機械的な制御を低ヒステリシスで行えることである。
【００１７】
機関制御部がコンプレッサ制御弁に直接介入することにより、トルク制御の高ダイナミックな制御回路を実現することができる。たとえば、内燃機関のスロットルバルブ位置を考慮して常に空調コンプレッサのトルク余裕度を検出することができ、空調制御部との制御矛盾の場合には、優先制御部を介してこの空調制御部を無視することができる。さらに、空調コンプレッサに付加的に配置されたコントロールボックスを介してトルク調整が実行される制御回路を実現することもできる。この付加的なコントロールボックスはコンプレッサ制御弁を制御する。入力量は、エンジンマネージメントのトルク設定、および空調コンプレッサのための駆動トルクのその時点の瞬時値である。この瞬時値はコンプレッサでの直接測定を介して、または特性マップを介して空調設備制御回路測定値から求めることができる。
【００１８】
本発明による前記の制御によって、自動車のドライバビリティないしは走行パワーの要求を常に空調制御部に対して優先させることができるか、または常に、使用可能な最大トルクによって妥協的な制御を実施することができる。
【００１９】
本願をもって提出された請求項は、公平に十分な特許権保護を得るための形式的な提案である。本出願人は、明細書および／または図面にのみ記載された別の構成の組み合わせを請求する権限を有する。
【００２０】
従属請求項で用いられた従属関係によって、独立請求項の構成が各従属請求項の構成によって発展的に構成されることが理解できる。これらは、従属関係にある従属項の構成の組み合わせに対する独立した具体的な保護を得るのを断念したものと理解されるべきものではない。
【００２１】
従属請求項の対象は、優先日における従来技術に関して固有の独立した発明を形成することができるので、本出願人はこの従属請求項の対象を独立請求項または分割出願の対象とする権限を有する。さらに従属請求項の対象は、先行する従属請求項の対象とは別個の構成を有する独立した発明も有することがある。
【００２２】
実施例は、本発明を制限するものと理解されるべきものではない。むしろ本願の開示枠内で多くの補正および改善が可能である。とりわけこのような変形形態、構成要素、組み合わせおよび／または材料は、たとえば明細書および実施例全般ならびに請求項に記載され図面に示された構成ないしは構成要素または方法ステップに関連してそれぞれを組み合わるかまたは変更して、当業者が課題を解決するために導き出し、組み合わせ可能な構成によって新たな対象または新たな方法ステップないしは方法ステップ順序を導き出すことができる。このことは、製造方法、検査方法、動作方法に関しても可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
優先制御部の制御回路を示した図である。
【図２】
優先制御部を有する制御回路の別の構成を示した図である。
【図３】
同様に、優先順位回路を有する制御回路の別の構成を示した図である。

Claims (10)

1. 空調設備を有する自動車であって、
   空調コンプレッサと、特性マップ制御を行う、空調設備のための制御装置と、電子的エンジンマネージメントのための装置を有する内燃機関とが設けられており、
   前記空調コンプレッサは、ストローク調整による出力制御部を有し、
   前記コンプレッサの駆動室圧を少なくとも１つの制御弁によって制御することによってストローク調整が行われる形式のものにおいて、
   電子的エンジンマネージメントのための前記装置は、空調制御部に対して優先的に、空調コンプレッサのストローク調整に少なくとも直接介入することを特徴とする自動車。
2. 少なくとも部分的にスイングアウトされた空調コンプレッサの駆動部のための内燃機関のトルク余裕度が不十分である場合、電子的エンジンマネージメントのための装置が空調コンプレッサを少なくとも部分的にスイングバックする、たとえば請求項１記載の空調設備を有する自動車。
3. 空調コンプレッサの駆動部のための内燃機関のトルク余裕度が十分である場合、電子的エンジンマネージメントのための装置は、空調設備制御装置が空調制御するためにコンプレッサスイング角度制御を再び解除する、たとえば請求項２記載の空調設備を有する自動車。
4. 空調制御部に対する優先制御部は、ストローク調整のための少なくとも１つの制御弁に少なくとも直接介入する、たとえば請求項１から３までのいずれか１項記載の空調設備を有する自動車。
5. 空調制御部に対する優先制御部は、コンプレッサにおいてトルク検出をする内部制御回路に直接介入する、たとえば請求項１から３までのいずれか１項記載の空調設備を有する自動車。
6. 空調制御部に対する優先制御部は、種々の空調設備センサの信号から算出された値によってコンプレッサにおいてトルク検出をする内部制御回路に直接介入する、たとえば請求項１から５までのいずれか１項記載の空調設備を有する自動車。
7. 前記優先制御部は、空調コンプレッサ領域内に組み込まれたコントロールボックス内に配置されており、
   前記コントロールボックスは入力量として、エンジンマネージメントのトルク設定を受信し、ストローク調整のための少なくとも１つの制御弁を制御する、たとえば請求項１から６までのいずれか１項記載の空調設備を有する自動車。
8. 組み込まれた前記コントロールボックスは、別の入力量としてコンプレッサ駆動トルクのその時点の瞬時値を使用する、たとえば請求項１から７までのいずれか１項記載の空調設備を有する自動車。
9. コンプレッサ駆動トルクのその時点の瞬時値は、コンプレッサにおける直接測定を介して、または特性マップを介して空調設備測定値から検出される、たとえば請求項１から８までのいずれか１項記載の空調設備を有する自動車。
10. 空調設備を有する自動車であって、
    空調コンプレッサと、特性マップ制御を行う、空調設備のための制御装置と、電子的エンジンマネージメントのための装置を有する内燃機関とが設けられており、
    前記空調コンプレッサは、ストローク調整による出力制御部を有し、
    前記コンプレッサの駆動室圧を少なくとも１つの制御弁によって制御することによってストローク調整が行われる形式のものにおいて、
    本願書類内に記載された発明的な特徴を少なくとも１つ有することを特徴とする、空調設備を有する自動車。

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