JP2014109209A - Vehicle with air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、内燃機関で駆動されるエアコンを備えた車両に関して、特に、アイドル回転数の学習機能に特徴を有するものである。 The present invention relates to a vehicle equipped with an air conditioner driven by an internal combustion engine, and is particularly characterized by an idle speed learning function.
車両に搭載した内燃機関は出荷段階で基準になるアイドル回転数を設定しているが、最適なアイドル回転数は機関温度やオイル温度、スロットルバルブの個体差、燃料の違い等で変化するものである。そこで、ECU(エンジン・コントロール・ユニット)にアイドル回転数の補正手段であるアイドル・スピート・コントローラ(ISC)を組み込んで、例えば始動の都度や出荷時から数回、或いは、バッテリーを交換した後に、負荷状態で実際のアイドル回転数を検知して、この回転数が負荷との関係で最適か否かを演算することで、アイドル回転数を最適回転数に低めたり高めたり補正している。つまり、始動のたびにアイドル回転数を学習し直している。なお、無負荷状態には、オルタネータを駆動している場合と駆動していない場合との両方を含んでいる。 The internal combustion engine mounted on the vehicle has an idle speed that is set as a standard at the time of shipment, but the optimal idle speed varies depending on the engine temperature, oil temperature, individual differences in the throttle valve, fuel differences, etc. is there. Therefore, an idle speed controller (ISC), which is a means for correcting the idle speed, is incorporated into the ECU (engine control unit), for example, several times after starting or after shipment, or after replacing the battery, By detecting the actual idle speed in a load state and calculating whether or not this speed is optimum in relation to the load, the idle speed is lowered or increased to the optimum speed or corrected. That is, the idle speed is learned again every time the engine is started. The no-load state includes both the case where the alternator is driven and the case where the alternator is not driven.
アイドル回転数の補正においては、機関の無負荷状態で回転数を検知せねばならないが、エアコンのコンプレッサを機関動力で駆動している場合、夏季のように外気温が高いと始動と同時にエアコンをONにする(或いは、エアコンをONにしたまま始動する)ことが多いため、アイドル回転数を補正する機会がなくなってしまうことが多い。 When correcting the idling engine speed, the engine speed must be detected when the engine is unloaded, but when the air conditioner compressor is driven by engine power, the air conditioner should be Since it is often turned on (or started with the air conditioner turned on), there is often no chance of correcting the idling speed.
そして、補正(学習)の機会がないと出荷時点に設定した基準回転数に戻らざるを得ないが、出荷時点での基準回転数は余裕を見て高めに設定していることが殆どであるため、実際には低い回転数でよいのに高い回転数でアイドリングが成されて、燃費が悪化するという現象が生じる。 If there is no opportunity for correction (learning), the reference rotational speed set at the time of shipment is inevitably returned, but the reference rotational speed at the time of shipment is mostly set higher with a margin. For this reason, in reality, idling is performed at a high rotational speed even though a low rotational speed is sufficient, resulting in a phenomenon that fuel consumption deteriorates.
この点について特許文献1では、エアコンを強制的に停止させることでアイドル学習環境(無負荷状態)を作り出すことが記載されている。
In this regard,
さて、車両に乗車している人の立場からすると、エアコンのスイッチがONであるにもかかわらずエアコンが突然切れると、殆どの人はエアコンの故障と誤解すると共に、不快に思うものである。従って、特許文献1は、エアコンを使用している環境下でもアイドル回転数の学習をできるが、搭乗者の誤解と不快感とを伴うという問題がある。
From the standpoint of a person riding in the vehicle, if the air conditioner suddenly turns off even though the air conditioner switch is ON, most people misunderstand that the air conditioner is malfunctioning and feel uncomfortable. Therefore, although
本願発明はかかる現状を改善すべく成されたものであり、エアコンを使用していても、搭乗者に不快感や誤解を与えることなくアイドル回転数の補正(学習)を的確に行えるようにすることを目的とするものである。 The present invention has been made to improve the present situation, and enables the correction (learning) of the idle speed to be accurately performed without causing discomfort or misunderstanding to the passenger even when using an air conditioner. It is for the purpose.
本願発明では、無負荷状態での機関回転数を検知してアイドル回転数を補正する内燃機関と、冷媒の圧力又はエバポレータ温度が所定値以下に低下すると作動するコンプレッサを備えたエアコンとが搭載されており、前記エアコンのコンプレッサは前記内燃機関で駆動される車両において、前記内燃機関の始動開始後のアイドル運転時でかつエアコンがONの場合、前記エアコンの冷媒の圧力又はエバポレータ温度が所定値以下に低下しても、送風は維持しつつコンプレッサを駆動せずに無負荷運転状態にすることでアイドル回転数の補正が行われる。 In the present invention, an internal combustion engine that detects the engine speed in a no-load state and corrects the idle speed, and an air conditioner including a compressor that operates when the refrigerant pressure or the evaporator temperature falls below a predetermined value are mounted. In the vehicle driven by the internal combustion engine, the compressor of the air conditioner is in an idle operation after the start of the internal combustion engine and when the air conditioner is ON, the refrigerant pressure or the evaporator temperature of the air conditioner is equal to or lower than a predetermined value. Even if the pressure decreases, the idle rotation speed is corrected by maintaining the air flow and setting the no-load operation without driving the compressor.
なお、オイルポンプとウォータポンプは機関動力(クランク軸)で駆動されているが、両者は内燃機関の運転中は常時回転しているので、負荷とはみなさない。また、アイドリング状態でもオルタネータが駆動されていることは多いので、アイドリングが駆動されている状態を基準にしてアイドリング回転数を検知することも多い。つまり、無負荷とは、変動する負荷が殆ど作用していなという意味であり、従って、アイドル回転数とは、エンジンスロールを生じることなく、オイルポンプとウォータポンプ(とオルタネータ)とを駆動できる最低回転数であると云える。 Note that the oil pump and the water pump are driven by engine power (crankshaft), but since they are always rotating during operation of the internal combustion engine, they are not regarded as loads. Further, since the alternator is often driven even in the idling state, the idling speed is often detected based on the state in which the idling is driven. In other words, no load means that the fluctuating load is hardly acting. Therefore, the idling speed is the lowest that can drive the oil pump and the water pump (and the alternator) without causing engine slur. It can be said that the rotation speed.
エアコンのコンプレッサは常に作動している訳ではなく、冷媒の圧力又はエバポレータ温度が下限まで低下すると作動して、上限まで上昇すると停止する。従って、エアコンの運転中でもコンプレッサが停止している時間がある。そして、本願発明では、ON・OFF式補機のような負荷要素が駆動・使用されていないことを条件にして、コンプレッサを駆動せずに機関を無負荷状態にすることで、アイドル回転数の補正を的確に行うことができる。 The compressor of an air conditioner does not always operate, but operates when the refrigerant pressure or the evaporator temperature falls to the lower limit, and stops when it rises to the upper limit. Therefore, there is a time during which the compressor is stopped even during operation of the air conditioner. And in this invention, on condition that the load element like an ON / OFF type auxiliary machine is not driven and used, by making an engine into a no-load state without driving a compressor, idling speed Correction can be performed accurately.
なお、オルタネータが駆動されている状態でのアイドリング回転数を設定する場合、例えばヘッドイトを点灯したり車内の電源から発熱装置を使用したりしていると、消費された電力を取り戻すためにオルタネータの仕事量が増大し、すると、機関に対する負荷が大きくなる。従って、ヘッドライトの点灯のように、オルタネータの仕事量の変動を通じて機関の負荷変動をもたらすものについては、これらが使用されていない状態を無負荷状態とするのが好ましい。 When setting the idling speed when the alternator is driven, for example, when the head unit is turned on or a heating device is used from the power source in the vehicle, the alternator is used to recover the consumed power. As the workload increases, the load on the engine increases. Therefore, it is preferable to set a state in which these are not used to a no-load state for those that cause engine load fluctuations through fluctuations in the work of the alternator, such as lighting of a headlight.
そして、エアコン全体をOFFにするのではなく送風は維持されているため、搭乗者はコンプレッサが駆動されなくてもエアコンの故障と思うことはなくて、人に誤解や不快感を与えることはない。また、冷媒の圧力又は又はエバポレータ温度が下限以下に下がってもコンプレッサが作動しないとエアコンの効きが悪くなるが、これは僅かの時間しか生じない一時的な現象であり、しかも、機関の始動時には車内温度も高くてエアコンの効きが多少悪くても気づかない場合も多いため、エアコンの効きの面で搭乗者に不快感や誤解を与えることもない。 And since the airflow is maintained rather than turning off the entire air conditioner, the passenger will not think that the air conditioner has failed even if the compressor is not driven, and will not give people misunderstanding or discomfort . Also, even if the refrigerant pressure or evaporator temperature falls below the lower limit, if the compressor does not operate, the effectiveness of the air conditioner will deteriorate, but this is a temporary phenomenon that occurs only for a short time, and when the engine is started Since the temperature inside the vehicle is high and the effectiveness of the air conditioner is not good, there are many cases where the passenger is not aware of the effect of the air conditioner.
このように、本願発明によると、始動時からエアコンがONになっている場合であっても、搭乗者に不快感や誤解を与えることなくアイドル回転数の補正を的確に行うことができる。なお、上記のとおりコンプレッサが停止している時間はかなりあるので、コンプレッサが作動を停止していてなおかつ冷媒の圧力又は又はエバポレータ温度が下限まで低下する前にアイドル回転数の補正を終えることも可能であり、この場合は、エアコンの効きの低下の問題は全く生じない。 As described above, according to the present invention, even when the air conditioner has been turned on from the time of starting, it is possible to accurately correct the idling speed without causing discomfort or misunderstanding to the passenger. Since the compressor is stopped for a long time as described above, it is also possible to finish the correction of the idle speed before the compressor stops operating and before the refrigerant pressure or the evaporator temperature falls to the lower limit. In this case, there is no problem of a decrease in the effectiveness of the air conditioner.
(1).自動車の概略
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、図1に基づいて概略を説明する。車体の前部にエンジンルーム1が形成されており、エンジンルーム1のうちやや後ろ寄りの部位には、シリンダブロックとシリンダヘッドとを主要要素とする機関本体2がクランク軸を左右長手とした横置きの姿勢で配置されている。
(1). Outline of automobile Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, an outline will be described with reference to FIG. An
機関本体2は、エンジンルーム1の片側(図では左側、運転者から見ると右側)に寄せて配置されており、その左右両側面のうち図において右側の側面に、CVT方式等のトランスミッション3を取り付けている。エンジンルーム1のうちトランスミッション3の手前には、駆動ファン4を有するラジェータ5が配置されており、ラジェータ5の手前にエアコンのコンデンサ6が配置されている。
The
エアコンは、コンデンサ6の他にコンプレッサ7、リザーバタンク8、エバポレータ(蒸発器)9を備えている。敢えて述べるまでもないが、コンプレッサ7で圧縮された冷媒はコンデンサ6で冷却されて液化し、リザーバタンク8を経由してエキスパンションバルブ10からエバポレータ9に入り、エバポレータ9で気化することで室内の冷房(熱交換)を行い、気化した冷媒はコンプレッサ7に戻る。リザーバタンク8には、液化しなかった冷媒が補集される。
The air conditioner includes a
エバポレータ9は電動式送風ファン(ブロワー)11の送風に晒されており、送風ファンから送られた風の熱がエバポレータ9にて吸収されることで、送風が冷気になって車内12に吹き出される。送風ファン11の送風量が強いとエバポレータ9の熱交換量も多くなり、従って、車内に吹き出される冷気の量と強さが多くなると共に、冷媒の圧力低下(又はエバポレータ温度低下)も著しくなる。
The evaporator 9 is exposed to the air blown from the electric blower fan (blower) 11, and the heat of the wind sent from the blower fan is absorbed by the evaporator 9, so that the blown air is cooled and blown out into the
車内12とエンジンルーム1とは隔壁13で仕切られており、隔壁13の後ろにダッシュボード14を設けて、このダッシュボード14にエバポレータ9と送風ファン11が内蔵されている。ダッシュボード14には、エアコンのON・OFFと風量調節を行うエアコンスイッチ(摘まみ)15を設けている。符号16で示すのはハンドルである。
The
本願発明では、エアコンのコンプレッサ7は内燃機関の動力で駆動される。すなわち、機関本体のうちトランスミッション3と反対側の側面に、動弁機構駆動用チェンを覆うチェンカバー18を設けて、チェンカバー18の外側に配置した補機駆動ベルト19でコンプレッサ7を駆動している。補機駆動ベルト19はクランク軸に固定した主動プーリ20に巻き掛けられており、補機駆動ベルト19ではオルタネータ20も駆動される。
In the present invention, the
エアコンのコンプレッサ7は電磁クラッチ21を備えており、電磁クラッチ19をON・OFFすることで、補機駆動ベルト19からの動力伝達が継断される。なお、オルタネータ20は使用している電力に応じて仕事率が変化するが、便宜的に、電力計を符号22で示している。
The
自動車には、制御装置の一例として機関の制御を行うECU(エンジン・コントロール・ユニット)23を設けており、このECU23に、エアコンのエバレータ9の温度(正確には、エパポレータ9から噴出する冷気の温度又はエパポレータ9における冷媒の温度)を検知する温度センサ24、エアコンスイッチ15、機関の回転数を検出する回転数センサ25、機関の負荷を検知する負荷センサ(トルクセンサ)26、アクセルペダル27の踏み込み量を検知するペダルセンサ28が電気的に結線されている。エアコンにおけるコンプレッサ7の電磁クラッチ21、オルタネータ20のスイッチ23、エアコンの送風フアン11も、ECU25からの指示でON・OFFされる。
An automobile is provided with an ECU (engine control unit) 23 that controls the engine as an example of a control device, and the temperature of the evaporator 9 of the air conditioner (more precisely, the cold air that is ejected from the evaporator 9 is controlled). A
(2).制御態様
次に、図2のフローチャートを参照して制御の一例を説明する。本実施形態は、始動と共に(或いは若干のタイムラグをおいて)オルタネータ20が駆動されるものを前提にしており、従って、無負荷状態はオルタネータ20の駆動状態として定義している。
(2). Control Mode Next, an example of control will be described with reference to the flowchart of FIG. This embodiment is based on the assumption that the
アイドル回転数補正システムは機関の始動と同時に又は若干の時間をおいてスタートし、まず、ペダルセンサ28の値より、アクセルペダル29が踏まれていないか否か(すなわち、車速がゼロであるか否か)が判断される(S1)。アクセルペダル29が踏まれている場合は補正不能なのでシステムは終了する。なお、アクセルペダル29の踏み込みの有無(車速がゼロか否か)は、スロットルバルブの開度によって代替することも可能である。
The idle speed correction system starts at the same time as the engine starts or after a short period of time. First, based on the value of the
アクセルペダル29が踏まれていない場合は、ヘッドライト等の負荷要素がOFFか否かが判断される(S2)。負荷要素がONの場合はシステムは終了する。負荷要素がOFFの場合は、エアコンスイッチ15がONか否かが判断され(S3)、エアコンスイッチ15がOFFの場合は、回転数・負荷の検知(S8)にダイレクトに移行する。但し、回転数・負荷の検出値に基づいてアイドル回転数の補正値を演算している途中でエアコンスイッチ15がONになった場合は、システムはその時点で終了してやり直される。
If the
エアコンスイッチ15がONの場合、本制御例では、温度センサ24によってエパポレータ9の温度を検出し(S4)、次いで、コンプレッサ7が駆動されているか否かが判断される(S5)。コンプレッサ7が駆動されている場合は、アイドル回転数の補正に必要な時間を演算し(S6)、次いでコンプレッサ7の駆動を停止して、コンプレッサ7の負荷の影響が完全に無くなってから、回転数と負荷とを検出し(S8)、それから、検出した回転数と負荷との関係から適正なアイドル回転数を演算し直して、アイドル回転数の補正値を設定する(S10)。
When the
エアコンスイッチ15がONであるにもかかわらずコンプレッサ7がOFFの場合は、エバポレータ9の温度からどの程度の時間を経過してからコンプレッサ7の駆動が再開されるかを演算し、駆動再開時間がアイドル回転数の補正に必要な時間より短い場合は、コンプレッサ7の駆動再開停止時間を設定し(S9)、S8に移行する。コンプレッサ7の駆動再開まで十分な余裕がある場合は、そのままS8に移行したらよい。なお、エバポレータ9の温度を検知することに代えて、冷媒の圧力を圧力センサで検知し、冷媒の圧力で制御することも可能である。また、冷媒の圧力と又はエバポレータの温度との両方で制御することも可能である。
If the
アイドル回転数の補正値が設定されたら、強制停止していたコンプレッサ7の駆動を再開する。これにより、システムは終了する。内燃機関の始動のたびにこのシステムを繰り返すことで、高温環境下でも常に適切なアイドルリング回転数を得ることができる。その結果、燃費を向上できる。そして、エアコン自体が停止するわけではなく、送風ファン11は駆動されているため、搭乗者にエアコンの故障と誤認させたり不快な思いをさせたりすことはない。なお、送風ファン11は電動式であるが、その動力は僅かであるため、オルタネータ20を介して機関の負荷に変動を与えることはない。従って、エアコンの送風ファン11は負荷要素にはならない。
When the correction value for the idle speed is set, the driving of the
エアコンがONになっている場合、風量が最低よりも高い状態の場合は、コンプレッサ7の駆動停止に合わせて風量を低下させることも可能である。低下させる態様としては、1ランクずつ下げることも可能であるし、最低の強度に下げることも可能である。風量を無段階に調節できるエアコンの場合は、例えば風量を50%カットというように、設定されている風量に対して予め設定した割合で低下させたらよい。
When the air conditioner is on and the air volume is higher than the minimum, it is possible to reduce the air volume in accordance with the stop of the
本願発明はエアコン搭載の車両に実際に適用できる。従って、産業上利用できる。 The present invention is actually applicable to a vehicle equipped with an air conditioner. Therefore, it can be used industrially.
1 エンジンルーム
2 内燃機関
5 ラジェータ
6 エアコンのコンデンサ
7 エアコンのコンプレッサ
9 エアコンのエバポレータ
11 エアコンの送風ファン
12 車内
15 エアコンスイッチ
19 補機駆動ベルト
23 制御装置としてのECU
24 冷媒圧力センサ
25 回転センサ
26 負荷センサ
28 ペダルセンサ
DESCRIPTION OF
24
Claims (1)
前記内燃機関の始動開始後のアイドル運転時でかつエアコンがONの場合、前記エアコンの冷媒の圧力又はエバポレータ温度が所定値以下に低下しても、送風は維持しつつコンプレッサを駆動せずに無負荷運転状態にすることでアイドル回転数の補正が行われる、
エアコン付き車両。 An internal combustion engine that detects the engine speed in an unloaded state and corrects the idle speed, and an air conditioner that includes a compressor that operates when the refrigerant pressure or the evaporator temperature falls below a predetermined value are mounted, The compressor of the air conditioner is configured to be driven by the internal combustion engine,
When the air conditioner is ON after the start of the internal combustion engine and the air conditioner is ON, even if the refrigerant pressure or the evaporator temperature of the air conditioner falls below a predetermined value, the air is maintained and the compressor is not driven. The idle speed is corrected by setting the load operation state.
Air-conditioned vehicle.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2012262950A JP2014109209A (en) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | Vehicle with air conditioner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012262950A JP2014109209A (en) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | Vehicle with air conditioner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2014109209A true JP2014109209A (en) | 2014-06-12 |
Family
ID=51030006
Family Applications (1)
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JP2012262950A Pending JP2014109209A (en) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | Vehicle with air conditioner |
Country Status (1)
Country | Link |
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2012
- 2012-11-30 JP JP2012262950A patent/JP2014109209A/en active Pending
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