JP2005206014A - 車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法及び制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 エンジンを動力源とする可変容量コンプレッサを備えた車両用空調装置において、車両の走行性を損なうことなく必要な冷房能力を確保することができるようにすると共に、過剰冷却を防ぎ、かつ制御を簡素化する。
【解決手段】 エンジン7を動力源とする可変容量コンプレッサ2を備えた車両用空調装置の冷凍サイクル1の制御方法であって、エンジン回転数又はエンジン回転数と関連して変化する数値により可変容量コンプレッサ2の吐出容量の制限値を決定し、この制限値に基づいて可変容量コンプレッサ2を制御することを特徴とする。
【選択図】 図1
【解決手段】 エンジン7を動力源とする可変容量コンプレッサ2を備えた車両用空調装置の冷凍サイクル1の制御方法であって、エンジン回転数又はエンジン回転数と関連して変化する数値により可変容量コンプレッサ2の吐出容量の制限値を決定し、この制限値に基づいて可変容量コンプレッサ2を制御することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明は、エンジンを動力源とする可変容量コンプレッサを備えた車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法及び制御装置に関する。
エンジンを動力源とする可変容量コンプレッサを備えた車両用空調装置では、車両の加速時において、車両の加速性を損なうことなく必要な冷房能力を確保することが要求され、下記特許文献1には、このような課題の解決を図った車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法が開示されている。
この公報に開示された発明では、車両の加速の度合いを判定する加速判定手段と、その判定結果に応じてエンジンに対する可変容量コンプレッサの負荷の制御パターンを決定する制御決定手段とを設け、車両の加速時において、コンプレッサ容量を、コンプレッサ負荷が決定された制御パターンとなるように制御するようにしている。
また、この発明では、制御決定手段が、加速判定手段の判定結果に応じて、エンジンに対するコンプレッサ負荷の必要低減量を決定し、車両の加速開始時においてコンプレッサ容量を必要低減量分だけコンプレッサ負荷が低減されるように制御し、その後コンプレッサ容量を徐々に回復させるように制御するようにしている。
また、この発明では、加速判定手段が、車速とアクセル開度、もしくは車速とスロットル開度に基づいて車両の加速度合いを判定するようにしている。
さらに、この発明では、コンプレッサを外部から容量制御する制御電流信号と、コンプレッサの吐出冷媒圧と、エンジン回転数とに基づいてコンプレッサトルクを算出し、このコンプレッサトルクから必要低減トルクを差し引いて目標コンプレッサトルクを決定し、この目標コンプレッサトルクと、コンプレッサの吐出冷媒圧と、エンジン回転数とに基づいて目標制御電流を決定し、車両の加速時において、目標制御電流信号によってコンプレッサ容量を制御するようにしている。
しかしながら、上記従来技術の場合、加速判定されないがエンジン回転数が高い状態(例えば高速走行時、坂走行時)が続く場合に冷力が過剰になる可能性が有り、加速判定されない時は、室内の温度状態に応じて制御を行おうとする場合、ハンチングを起こしたり、過剰冷却となる等、動力ロスを増大させる可能性がある。
また、走行負荷も高い状態が続く登坂走行時にアクセルON/OFFが続くと制御が複雑になるという問題点がある。
特開2003−80935号公報
本発明が解決しようとする課題は、エンジンを動力源とする可変容量コンプレッサを備えた車両用空調装置において、車両の走行性を損なうことなく必要な冷房能力を確保することができるようにすると共に、過剰冷却を防ぎ、かつ制御を簡素化することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係る車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法は、エンジン7を動力源とする可変容量コンプレッサ2を備えた車両用空調装置の冷凍サイクル1の制御方法であって、エンジン回転数又はエンジン回転数と関連して変化する数値により可変容量コンプレッサ2の吐出容量の制限値を決定し、この制限値に基づいて可変容量コンプレッサ2を制御することを特徴としている。
また、本発明に係る車両用空調装置の冷凍サイクルの制御装置は、エンジン7を動力源とする可変容量コンプレッサ2を備えた車両用空調装置の冷凍サイクル1の制御装置9であって、エンジン回転数又はエンジン回転数と関連して変化する数値により可変容量コンプレッサ2の吐出容量の制限値を決定する制限値決定手段9bと、この制限値に基づいて可変容量コンプレッサ2を制御する吐出容量調整手段9cと、を具備することを特徴としている。
本発明によれば、加速時、坂走行時、高速走行時のエンジン回転数が高い状態において、可変容量コンプレッサの吐出容量を小さくするように制限値を決定することにより、エンジン負荷を低減することができるため、走行性を向上することができる。
また、可変容量コンプレッサはエンジンに連動しており、従来はエンジン回転数が高い状態において冷力が過剰になる傾向があったが、本発明では、エンジン回転数が高い状態において、必要な冷力を判断し、冷力が過剰である場合には可変容量コンプレッサを吐出容量が小さくなるように制御することにより、過剰冷却を防ぐことができるため、燃費が向上する。
また、本発明の制御は簡素であり、容易かつ安価に製造することができるという利点を有する。
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の第1実施形態の制御方法を備えた車両用空調装置の概略構成図、図2は第1の実施形態の制御方法を示すフローチャートである。
この車両用空調装置1は、冷媒を循環させて冷媒と空気との間で熱交換を行う冷凍サイクル1を備えている。
冷凍サイクル1は、可変容量コンプレッサ2と、コンデンサ3と、減圧装置4と、エバポレータ5と、アキュムレータ6とを配管部材を介して連通接続し、可変容量コンプレッサ2によって運動エネルギが与えられた冷媒がこれらの間を循環するように構成したものである。
可変容量コンプレッサ2は、エンジンルームのような車室外に配設され、吸入した低圧のガス状冷媒を圧縮して高圧のガス状冷媒として吐出する。この可変容量コンプレッサ2は、エンジン7のクランクシャフトの動力が伝達機構8を介して伝達されることで駆動される。この可変容量コンプレッサ2は斜板式のもので、その斜板の傾きが外から電気信号で制御できるようになっている。
つまり、この可変容量コンプレッサ2は、電気信号による外部制御が可能な電磁弁等の電子操作式コントロールバルブ(以下、ECVと記す)2aを有している。例えば、このECVとして、高圧側と通じている電磁弁を用いた場合、クランクケース内と低圧側とは所定の開度の通路で連通しており、クランクケース内の圧力は低圧側へ逃げるようになっている。よって、かかる電磁弁をON/OFFして高圧側圧力を導入・遮断することでクランクケース内の圧力を制御することにより、ピストンに加わる圧力のバランスを変化させて斜板の傾きを変化させ、これによって可変容量コンプレッサ2の吐出容量を制御することができる。
このとき、電磁弁には、外部からの電気信号として、車両用空調装置全体の動作を制御するコントロールアンプ9から適当な値のデューティ比を持ったデューティ信号が与えられる。このデューティ比の大きさに応じて電磁弁の開弁時間が決まり、それに応じて可変容量コンプレッサ2の吐出容量が設定されることになる。
コンデンサ3は、車室外に配設され、可変容量コンプレッサ2から吐出された高温高圧のガス状冷媒の熱を外気に放熱させるものである。このコンデンサ3には、例えば電動ファン等の送風手段が駆動されることで、外気が吹き付けられるようになっている。
コンデンサ3は、当該コンデンサ3内を通る高温高圧のガス状冷媒と当該コンデンサ3に吹き付けられる外気との間で熱交換を行わせることで、高温高圧のガス状冷媒の熱を外気に放熱させる。
減圧装置4は、コンデンサ3により放熱されて液状となった冷媒を急激に膨張させることで、低温低圧の霧状の冷媒としてエバポレータ5に供給するものである。
エバポレータ5は、車室内空気流路P1内を流れる空気の熱を、減圧装置4から供給された低温低圧の霧状の冷媒に吸熱させるものである。減圧装置4により低温低圧の霧状となってエバポレータ5に供給された冷媒は、エバポレータ5を通過する際に、車室内空気流路P1内を流れる空気の熱を奪って気化する。エバポレータ5内の冷媒により吸熱された空気は除湿されて冷風となって車室内空気流路P1の下流側へと流れることになる。
アキュムレータ6は、エバポレータ5から吐出された冷媒を気液分離し、液状冷媒を貯留する。液状冷媒から分離されたガス状冷媒は可変容量コンプレッサ2に吸入され、再度圧縮されて吐出される。
冷凍サイクル1は、以上のように冷媒を循環させて、コンデンサ3やエバポレータ5において熱交換を行うことで、車室内空気流路P1内に冷風を発生させるようにしている。
図示しないが、車室内空気流路P1内におけるエバポレータ5よりも下流側にはヒータコアが配設されている。このヒータコアは、エンジン7のウォータージャケットから配管部材を介して供給される冷却水、即ち、エンジンの排熱によって高温となったエンジン冷却水を熱媒体とし、このエンジン冷却水の保有熱により放熱するものである。これにより、車室内空気流路P1内で温風が生成されることになる。
車室内空気流路P1の上流側にはブロワファン10が設けられている。このブロワファン10が駆動されることで、外気導入口から車室内空気流路P1内に外気が導入され、あるいは内気導入口から車室内空気流路P1内に内気が導入される。なお、外気導入口及び内気導入口の近傍には、図示しないが、インテークドアが設けられており、このインテークドアが駆動制御されることで、車室内空気流路P1内に導入される外気と内気の割合が調節されるようになされている。
外気導入口あるいは内気導入口から車室内空気流路P1内に導入された空気は、まず、車室内空気流路P1の上流側に配設されたエバポレータ5を通過することになる。このとき、上述したように、エバポレータ5を通過する空気が、このエバポレータ5内の冷媒に吸熱されることで除湿され、冷風となって下流側へと流されることになる。
エバポレータ5で冷却された空気は、図示しないエアミックスドアにより、前記ヒータコアを通る流路と、ヒータコアを迂回する流路とに適宜の比率で分配される。そして、このエアミックスドアが駆動制御されてヒータコアに流される空気の流量とヒータコアを迂回する空気の流量との割合が調整されることで、最終的に、吹出口11から車室内へ吹き出される空気の温度が調整されるようになっている。
なお、吹出口11は、温調された空気をフロントウィンドウガラスに向けて吹き出すためのデフロスタ吹出口、乗員の上半身に向けて吹き出すためのベント吹出口、乗員の足下に向けて吹き出すためのフット吹出口等から成っている。各吹出口の近傍には、デフロスタドア、ベントドア、及びフットドアがそれぞれ設けられており、これらのドアが駆動制御されることによって、各吹出口から吹き出される空気の流量が調整されるようになされている。
コントロールアンプ9は、CPU、ROM、RAMを含むマイクロコンピュータにより構成され、エンジン7を制御するエンジンコントロールユニット12と接続されており、このエンジンコントロールユニット12から必要な情報を得ている。
コントロールアンプ9は、ROMに格納されたプログラムにより構成されたエンジン回転数検知手段9a、制限値決定手段9b、ECV調整手段(吐出容量調整手段)9c等を有しており、エンジンコントロールユニット12からの情報、乗員が設定した設定温度、エバポレータ5の出口側の空気温度を検出するセンサ14の検出値、室温センサ(図示せず)の検出値等に基づいて可変容量コンプレッサ2のECV2aに与えるデューティ比を算出し、可変容量コンプレッサ2を制御する。
制限値決定手段9bは、加速時、坂走行時、高速走行時のエンジン回転数が高い状態において、可変容量コンプレッサ2の吐出容量を小さくするように制限値を決定する。そして、冷力が適切か否かを判断し、必要な冷房能力を確保しつつ過剰冷却を防ぐようにECV2aへ与える指示値を適宜変更する。ECV調整手段9cは、この制限値に基づいてECV2aを制御する。
次に、本実施形態の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法を図2に基づいて説明する。
まず、ステップS10でエンジン回転数が所定値α以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS40に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を100%とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、吐出容量が制限されない状態で駆動される。
ステップS10でYESの場合には、ステップS20に進み、エンジン回転数がβ(β>α)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS50に進み、ECV2aのデューティ比の制限値をA%(0<A<100)とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、デューティ比がA%を超えない吐出容量で駆動される。
ステップS20でYESの場合には、ステップS30に進み、エンジン回転数がγ(γ>β)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS60に進み、ECV2aのデューティ比の制限値をB%(0<B<A)とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、デューティ比がB%を超えない吐出容量で駆動される。
ステップS30でYESの場合には、ステップS70に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を0%とする。すなわち、可変容量コンプレッサ2は吐出容量が0のデストローク状態となる。
ステップS40〜ステップS70でECV2aのデューティ比の制限値の設定が終了すると、ステップS80で、コントロールアンプ9からECV2aに与えられるデューティ比の指示値が制限値より大きいか否かを判定し、YESの場合にはステップS90で指示値を制限値とする。
ステップS80でNOの場合にはステップS100に進み、エバポレータ5出口の吹き出し温度センサ14の検出値に基づいて冷力が過剰であるか否かを判定し、YESの場合にはステップS110に進み、ECV2aの指示値を規定分小さくする。
ステップS100でNOの場合にはステップS120に進み、吹き出し温度センサ14の検出値に基づいて冷力が過小であるか否かを判定し、YESの場合にはステップS130に進み、ECV2aの指示値を規定分大きくする。
ステップS120でNOの場合にはステップS140に進み、ECV2aの指示値をそのままとする。
図11は、本実施形態の制御方法のイメージ図であり、x軸をエンジン回転数、y軸を可変容量コンプレッサ2の吐出容量比率(デューティ比)としたグラフである。斜線の領域は可変容量コンプレッサ2の使用範囲を示している。
この図に示すように、可変容量コンプレッサ2の吐出容量比率の制限値はエンジン回転数の大きさに応じて段階に変化している。なお、制限値が変化する段階数は任意に設定することができる。また、図に二点鎖線で示すように、制限値を直線的に変化させるようにしてもよい。
このような制御方法によれば、加速時、坂走行時、高速走行時等のエンジン回転数が高い状態において、可変容量コンプレッサ2の吐出容量を小さくするように制限値が決定され、これによってエンジン負荷を低減することができるため、走行性を向上することができる。
また、必要な冷房能力を確保しつつ過剰冷却を防ぐことができるため、燃費が向上する。
また、このような制御は簡素であり、容易かつ安価に製造することができるという利点を有する。
次に、本発明の第2の実施形態を説明する。図3は本発明の第2の実施形態の制御装置を備えた車両用空調装置の概略構成図、図4、図5は第2の実施形態の制御方法を示すフローチャートである。なお、以下の各実施形態において、第1の実施形態と同一又は類似の部分には同一符号を用いており、重複する説明は省略してある。
図3に示すように、本実施形態では第1の実施形態に外気温センサ13が付加されており、コントロールアンプ9は、第1の実施形態で述べた情報に外気温センサ13の検出値を加味して可変容量コンプレッサ2のECV2aに与えるデューティ比を算出し、可変容量コンプレッサ2を制御する。
次に、本実施形態の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法を図4、図5に基づいて説明する。
まず、ステップS210で外気温センサ13の検出値から外気温が中負荷の温度範囲であるか否かを判定する。YESの場合には、ステップS220に進み、エンジン回転数が所定値α1(α1>α)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS250に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を100%とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、吐出容量が制限されない状態で駆動される。
ステップS220でYESの場合には、ステップS230に進み、エンジン回転数がβ1(β1>α1、β1>β)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS260に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を、A%(0<A<100)とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、デューティ比がA%を超えない吐出容量で駆動される。
ステップS230でYESの場合には、ステップS240に進み、エンジン回転数がγ1(γ1>β1、γ1>γ)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS270に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を、B%(0<B<A)とする。これにより、可変容量コンプレッサ2はデューティ比がB%を超えない吐出容量で駆動される。
ステップS240でYESの場合には、ステップS280に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を0%とする。すなわち、可変容量コンプレッサ2は吐出容量が0のデストローク状態となる。
なお、ステップS210でNOの場合にはステップS290に進み、外気温の温度範囲が低負荷であるか否かを判定し、YESの場合には本実施形態の制御を行わず、図2のステップS10に進んで第1の実施形態の制御を行う。
ステップS210でNOの場合(すなわち外気温が高負荷の温度範囲)には図5のステップS300に進み、エンジン回転数が所定値α2(α2>α1)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS330に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を100%とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、吐出容量が制限されない状態で駆動される。
ステップS300でYESの場合には、ステップS310に進み、エンジン回転数がβ2(β2>α2、β2>β1)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS340に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を、A%(0<A<100)とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、デューティ比がA%を超えない吐出容量で駆動される。
ステップS310でYESの場合には、ステップS320に進み、エンジン回転数がγ2(γ2>β2、γ2>γ1)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS350に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を、B%(0<B<A)%とする。これにより、可変容量コンプレッサ2はデューティ比がB%を超えない吐出容量で駆動される。
ステップS320でYESの場合には、ステップS360に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を0%とする。すなわち、可変容量コンプレッサ2は吐出容量が0のデストローク状態となる。
ステップS40〜ステップS70、ステップS250〜ステップS280、ステップS330〜ステップS360でECV2aのデューティ比の制限値の設定が終了すると、図2のステップS80に進み、コントロールアンプ9からECV2aに与えられるデューティ比の指示値が制限値より大きいか否かを判定し、YESの場合にはステップS90で指示値を制限値とする。
ステップS80でNOの場合にはステップS100に進み、エバポレータ5出口の吹き出し温度センサ14の検出値に基づいて冷力が過剰であるか否かを判定し、YESの場合にはステップS110に進み、ECV2aの指示値を規定分小さくする。
ステップS110でNOの場合にはステップS120に進み、吹き出し温度センサ14の検出値に基づいて冷力が過小であるか否かを判定し、YESの場合にはステップS130に進み、ECV2aの指示値を規定分大きくする。
ステップS120でNOの場合にはステップS140に進み、ECV2aの指示値をそのままとする。
図12は本実施形態の制御方法のイメージ図である。第1の実施形態では、可変容量コンプレッサ2の使用範囲が斜線で示す領域であったが、本実施形態のように、外気温に応じて可変容量コンプレッサ2の吐出容量比率(デューティ比)の制限値を設定するためのしきい値(エンジン回転数)を変化させることで、例えば外気温が中負荷の場合には、可変容量コンプレッサ2の使用範囲が一点鎖線で示すように変化することになる。
このように、外気負荷が高くなるほどしきい値が高くなるようにすることで、必要な冷房能力が不足する事態が生じるのを回避することができる。
次に、本発明の第3の実施形態を説明する。図6は本発明の第3の実施形態の制御装置を備えた車両用空調装置の概略構成図、図7は第3の実施形態の制御方法を示すフローチャートである。
本実施形態では、コントロールアンプ9が、第1の実施形態のエンジン回転数検知手段9aに代えて車速検知手段9dを備えている。
次に、本実施形態の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法を図7に基づいて説明する。
まず、ステップS410で車速が所定値χ以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS440に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を100%とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、吐出容量が制限されない状態で駆動される。
ステップS410でYESの場合には、ステップS420に進み、車速がψ(ψ>χ)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS450に進み、ECV2aのデューティ比の制限値をA%(0<A<100)とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、デューティ比がA%を超えない吐出容量で駆動される。
ステップS420でYESの場合には、ステップS430に進み、車速がω(ω>ψ)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS460に進み、ECV2aのデューティ比の制限値をB%(0<B<A)とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、デューティ比がB%を超えない吐出容量で駆動される。
ステップS430でYESの場合には、ステップS470に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を0%とする。すなわち、可変容量コンプレッサ2は吐出容量が0のデストローク状態となる。
ステップS440〜ステップS470でECV2aのデューティ比の制限値の設定が終了すると、ステップS480で、コントロールアンプ9からECV2aに与えられるデューティ比の指示値が制限値より大きいか否かを判定し、YESの場合にはステップS490で指示値を制限値とする。
ステップS480でNOの場合にはステップS500に進み、エバポレータ5出口の吹き出し温度センサ14の検出値に基づいて冷力が過剰であるか否かを判定し、YESの場合にはステップS510に進み、ECV2aの指示値を規定分小さくする。
ステップS510でNOの場合にはステップS520に進み、吹き出し温度センサ14の検出値に基づいて冷力が過小であるか否かを判定し、YESの場合にはステップS530に進み、ECV2aの指示値を規定分大きくする。
ステップS520でNOの場合にはステップS540に進み、ECV2aの指示値をそのままとする。
このような制御方法によれば、車速が高い状態において、可変容量コンプレッサ2の吐出容量を小さくするように制限値が決定され、これによってエンジン負荷を低減することができるため、走行性を向上することができる。
また、必要な冷房能力を確保しつつ過剰冷却を防ぐことができるため、燃費が向上する。
また、このような制御は簡素であり、容易かつ安価に製造することができるという利点を有する。
次に、本発明の第4の実施形態を説明する。図8は本発明の第4の実施形態の制御装置を備えた車両用空調装置の概略構成図、図9、図10は第4の実施形態の制御方法を示すフローチャートである。
図8に示すように、本実施形態では第3の実施形態に外気温センサ13が付加されており、コントロールアンプ9は、外気温センサ13の検出値を加味して可変容量コンプレッサ2のECV2aに与えるデューティ比を算出し、可変容量コンプレッサ2を制御する。
次に、本実施形態の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法を図9、図10に基づいて説明する。
まず、ステップS610で外気温センサ13の検出値から外気温が中負荷の温度範囲であるか否かを判定する。YESの場合には、ステップS620に進み、車速が所定値χ1(χ1>χ)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS650に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を100%とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、吐出容量が制限されない状態で駆動される。
ステップS620でYESの場合には、ステップS630に進み、車速がψ1(ψ1>χ1、ψ1>ψ)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS660に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を、A%(0<A<100)とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、デューティ比がA%を超えない吐出容量で駆動される。
ステップS630でYESの場合には、ステップS640に進み、車速がω1(ω1>ψ1、ω1>ω)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS670に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を、B%(0<B<A)とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、デューティ比がB%を超えない吐出容量で駆動される。
ステップS640でYESの場合には、ステップS680に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を0%とする。すなわち、可変容量コンプレッサ2は吐出容量が0のデストローク状態となる。
なお、ステップS610でNOの場合にはステップS690に進み、外気温の温度範囲が低負荷であるか否かを判定し、YESの場合には本実施形態の制御を行わず、図7のステップS410に進んで第3の実施形態の制御を行う。
ステップS690でNOの場合(すなわち外気温が高負荷の温度範囲)には図10のステップS700に進み、車速が所定値χ2(χ2>χ1)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS730に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を100%とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、吐出容量が制限されない状態で駆動される。
ステップS700でYESの場合には、ステップS710に進み、車速がψ2(ψ2>χ2、ψ2>ψ1)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS740に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を、A%(0<A<100)とする。これにより、可変容量コンプレッサ2は、デューティ比がA%を超えない吐出容量で駆動される。
ステップS710でYESの場合には、ステップS720に進み、車速がω2(ω2>ψ2、ω2>ω1)以上であるかを判定し、NOの場合には、ステップS750に進み、ECV2aのデューティ比の制限値をB%(0<B<A)とする。これにより、可変容量コンプレッサ2はデューティ比がB%を超えない吐出容量で駆動される。
ステップS720でYESの場合には、ステップS760に進み、ECV2aのデューティ比の制限値を0%とする。すなわち、可変容量コンプレッサ2は吐出容量が0のデストローク状態となる。
ステップS440〜ステップS470、ステップS650〜ステップS680、ステップS730〜ステップS760でECV2aのデューティ比の制限値の設定が終了すると、図7のステップS480に進み、コントロールアンプ9からECV2aに与えられるデューティ比の指示値が制限値より大きいか否かを判定し、YESの場合にはステップS490で指示値を制限値とする。
ステップS480でNOの場合にはステップS500に進み、エバポレータ5出口の吹き出し温度センサ14の検出値に基づいて冷力が過剰であるか否かを判定し、YESの場合にはステップS510に進み、ECV2aの指示値を規定分小さくする。
ステップS510でNOの場合にはステップS520に進み、吹き出し温度センサ14の検出値に基づいて冷力が過小であるか否かを判定し、YESの場合にはステップS530に進み、ECV2aの指示値を規定分大きくする。
ステップS520でNOの場合にはステップS540に進み、ECV2aの指示値をそのままとする。
このように、外気負荷が高くなるほど車速のしきい値が高くなるようにすることで、必要な冷房能力が不足する事態が生じるのを回避することができる。
なお、エンジン回転数により決定される制限値と、車速により決定される制限値とのいずれか低い方を制限値とするようにしてもよい。このようにすると、より確実に走行性や燃費の向上を図ることができる。
また、この場合、エンジン回転数により決定される制限値と、車速により決定される制限値とをそれぞれ外気負荷を加味して決定するようにすると、より快適性を向上することができる。
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の変形を施すことができる。
また、本発明は、コンプレッサの駆動トルクが高いCO2エアコンに適用すると特に有効である。
1 冷凍サイクル
2 可変容量コンプレッサ
7 エンジン
9 コントロールアンプ(制御装置)
9b 制限値決定手段
9c ECV調整手段(吐出容量調整手段)
2 可変容量コンプレッサ
7 エンジン
9 コントロールアンプ(制御装置)
9b 制限値決定手段
9c ECV調整手段(吐出容量調整手段)
Claims (16)
- エンジン(7)を動力源とする可変容量コンプレッサ(2)を備えた車両用空調装置の冷凍サイクル(1)の制御方法であって、エンジン回転数又はエンジン回転数と関連して変化する数値により可変容量コンプレッサ(2)の吐出容量の制限値を決定し、この制限値に基づいて可変容量コンプレッサ(2)を制御することを特徴とする車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法。
- 前記制限値がエンジン回転数と外気負荷により決定されることを特徴とする請求項1記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法。
- 前記数値が車速であることを特徴とする請求項1記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法。
- 前記制限値が車速と外気負荷により決定されることを特徴とする請求項3記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法。
- 前記制限値を、エンジン回転数により決定される制限値と、車速により決定される制限値とのいずれか低い方とすることを特徴とする請求項3記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法。
- 前記制限値を、エンジン回転数と外気負荷により決定される制限値と、車速と外気負荷により決定される制限値とのいずれか低い方とすることを特徴とする請求項3記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法。
- 冷力が適切か否かを判断し、冷力が過剰である場合には可変容量コンプレッサを吐出容量が小さくなるように制御することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれか一項記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法。
- 車両用空調装置がCO2エアコンであることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか一項記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御方法。
- エンジン(7)を動力源とする可変容量コンプレッサ(2)を備えた車両用空調装置の冷凍サイクル(1)の制御装置(9)であって、エンジン回転数又はエンジン回転数と関連して変化する数値により可変容量コンプレッサ(2)の吐出容量の制限値を決定する制限値決定手段(9b)と、この制限値に基づいて可変容量コンプレッサ(2)を制御する吐出容量調整手段(9c)と、を具備することを特徴とする車両用空調装置の冷凍サイクルの制御装置。
- 制限値決定手段(9b)は、前記制限値をエンジン回転数と外気負荷により決定することを特徴とする請求項9記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御装置。
- 制限値決定手段(9b)は、前記制限値を車速により決定することを特徴とする請求項9記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御装置。
- 制限値決定手段(9b)は、前記制限値を車速と外気負荷により決定することを特徴とする請求項11記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御装置。
- 制限値決定手段(9b)は、前記制限値を、エンジン回転数により決定される制限値と、車速により決定される制限値とのいずれか低い方とすることを特徴とする請求項11記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御装置。
- 制限値決定手段(9b)は、前記制限値を、エンジン回転数と外気負荷により決定される制限値と、車速と外気負荷により決定される制限値とのいずれか低い方とすることを特徴とする請求項11記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御装置。
- 制限値決定手段(9b)は、冷力が適切か否かを判断し、冷力が過剰である場合には可変容量コンプレッサ(2)の吐出容量が小さくなるように吐出容量調整手段(9c)へ与える指示値を変更することを特徴とする請求項9〜請求項14のいずれか一項記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御装置。
- 車両用空調装置がCO2エアコンであることを特徴とする請求項9〜請求項15のいずれか一項記載の車両用空調装置の冷凍サイクルの制御装置。
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