JP2015080960A

JP2015080960A - 空調用制御装置

Info

Publication number: JP2015080960A
Application number: JP2013218407A
Authority: JP
Inventors: 光生上畑; Mitsuo Uehata
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-10-21
Filing date: 2013-10-21
Publication date: 2015-04-27

Abstract

【課題】車種やエンジン特性に変更が生じても、適切なタイミングでコンプレッサをオフ制御できるようにする。
【解決手段】車両のエンジン回転数が第１の閾値未満になった場合にコンプレッサ１０をオフする制御を行う空調用制御装置において、エンジン用制御装置３０から車両のエンジンのアイドル回転数Ａを表すアイドル回転数情報を取得し、アイドル回転数情報を用いて第１の閾値Ａ−Ｋ１を特定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、空調用制御装置に関するものである。

従来、使用識別子を用いて車両仕様をそれぞれ識別する電子制御装置と特定の電子制御装置とが通信ラインを介して接続されており、特定の電子制御装置は識別手段として機能するＣＰＵを備え、このＣＰＵが通信ラインを介して電子制御装置から入力した出力信号に基づいて車両仕様を識別するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−４００５４号公報

ところで、車両の空調を行う車両用空調装置に用いられるコンプレッサは、プーリー、ベルト等を介して車両用エンジンにより回転駆動されるようになっている。具体的には、車両用エンジンのクランク軸の回転動力がベルトを介して、図５に示すコンプレッサ１０に設けられた電磁クラッチ１２のプーリー１１に伝達されるようになっている。そして、エアコンスイッチ（図示せず）がオンすると、電磁クラッチ１２がオン状態となり、クラッチハブ１２ａがプーリー１１に圧着してコンプレッサ１０は動作状態となり、エアコンスイッチがオフすると、電磁クラッチ１２がオフ状態となり、プーリー１１だけが空回りしてコンプレッサ１０は停止状態となる。

このような車両用空調装置に用いられるコンプレッサにおいては、車両用エンジンが停止する際に、コンプレッサ１０のプーリー１１にそれまでと反対側に回転するような負のトルクがかってしまい、コンプレッサ１０の駆動軸に電磁クラッチ１２を固定しているナット１３が緩んでしまう。このため、車両用エンジンが停止しかかっている状況を検出して、プーリー１１に負のトルクがかかる前に、速やかにコンプレッサを停止させるようにしてナット１３の緩みを防止している。

具体的には、コンプレッサ１０の制御を行うエアコンＥＣＵが、車両用エンジンの制御を行うエンジンＥＣＵから車両のエンジンのエンジン回転数を取得し、図６に示すように、この車両のエンジン回転数が、車種やエンジン特性を考慮して規定された第１の閾値未満となった場合に、コンプレッサ１０の電磁クラッチ１２をオフ制御してコンプレッサ１０を停止させるようにして、ナット１３の緩みを防止している。なお、車両のエンジンが始動した際には、車両のエンジン回転数が、第１の閾値よりも大きな第２の閾値以上となった場合にコンプレッサの電磁クラッチ１２をオン制御してコンプレッサを作動させるようにしている。

しかし、このように車両用エンジンのエンジン回転数が、車種やエンジン特性を考慮して規定された第１の閾値未満となった場合に、コンプレッサを停止させる構成では、車種やエンジン特性に変更があると、適切なタイミングでコンプレッサのオフ制御を行うことができなくなってしまう。例えば、アイドル状態であるにもかかわらずコンプレッサをオフ制御してしまうといった問題が生じたり、車両用エンジンが停止した際にコンプレッサを停止させるタイミングが遅くなり、ナット１３の緩みを防止できなくなってしまうといった問題が生じる。

このため、車種やエンジン特性に合わせて様々な閾値を設定したエアコンＥＣＵを用意する必要があった。また、車種の追加やエンジンの仕様変更が発生すると、その都度エアコンＥＣＵの仕様を変更する必要が生じるため、エアコンＥＣＵのバリエーションが多くなってしまい、車両メーカや部品供給メーカにおいて様々な工数が発生するといった問題もあった。

本発明は上記問題に鑑みたもので、車種やエンジン特性に変更が生じても、適切なタイミングでコンプレッサをオフ制御できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、エンジン用制御装置（３０）から車両のエンジン（４０）の回転数を表すエンジン回転数情報を取得し、車両のエンジン回転数が予め定められた第１の閾値未満になった場合にコンプレッサ（１０）をオフ制御する空調用制御装置であって、エンジン用制御装置から車両のエンジンのアイドル回転数（Ａ）を表すアイドル回転数情報を取得する情報取得手段と、アイドル回転数情報を用いて第１の閾値（Ａ−Ｋ１）を特定する第１の閾値特定手段と、を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、エンジン用制御装置から車両のエンジンのアイドル回転数（Ａ）を表すアイドル回転数情報を取得し、アイドル回転数情報を用いて第１の閾値（Ａ−Ｋ１）を特定するので、車種やエンジン特性に変更が生じても、適切なタイミングでコンプレッサをオフ制御することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の一実施形態に係る空調用制御装置の全体構成を示す図である。エアコンＥＣＵによるコンプレッサの制御について説明するための図である。エアコンＥＣＵによるコンプレッサのオフ制御のフローチャートである。エアコンＥＣＵによるコンプレッサのオン制御のフローチャートである。ナットの緩みについて説明するための図である。従来のコンプレッサの制御について説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

本発明の一実施形態に係る空調用制御装置の全体構成を図１に示す。本空調用制御装置は、コンプレッサ１０等の制御を行うエアコンＥＣＵ２０として構成されている。本エアコンＥＣＵ２０は、エンジン４０の制御を行うエンジンＥＣＵ３０と車両ＬＡＮ５０を介して接続されている。なお、図示してないが、車両ＬＡＮ５０には、ブレーキＥＣＵ、メータＥＣＵ、ナビゲーションＥＣＵ等、各種ＥＣＵも接続されている。

エンジンＥＣＵ３０は、エンジン４０の状態に応じた最適な燃料噴射量や噴射時期、点火時期、エンジン回転数などを演算し、エンジン４０の各部に制御指令を出力する。

エンジンＥＣＵ３０は、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして構成されており、ＣＰＵはメモリに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。

本実施形態におけるエンジンＥＣＵ３０は、エンジン４０のエンジン回転数を表すエンジン回転数情報とともに、エンジン４０に予め設定されているアイドル回転数を表すアイドル回転数情報を車両ＬＡＮ５０を介して各ＥＣＵに定期的に送信する処理を行う。

エアコンＥＣＵ２０は、車室内の暖房、冷房等の空調制御を行うものである。エアコンＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして構成されており、ＣＰＵはメモリに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。

コンプレッサ１０は、図５に示したように、プーリー１１、電磁クラッチ１２およびナット１３を有しており、車両のエンジンのクランク軸の回転動力がベルト（図示せず）を介してコンプレッサ１０に設けられたプーリー１１に伝達されるようになっている。ここで、電磁クラッチ１２をオン制御するとクラッチハブ１２ａがプーリー１１に強く吸着してプーリー１１とともにクラッチハブが回転してコンプレッサ１０は運転状態となる。また、電磁クラッチ１２をオフ制御するとクラッチハブ１２ａからプーリー１１が開放されてプーリー１１だけが回転するようになり、コンプレッサ１０は停止状態となる。

このようなコンプレッサ１０においては、車両用エンジンが停止する際に、コンプレッサ１０のプーリー１１にそれまでと反対側に回転するような負のトルクがかってしまい、コンプレッサ１０の駆動軸に電磁クラッチ１２を固定しているナット１３が緩んでしまう。

そこで、本エアコンＥＣＵ２０は、エンジンＥＣＵ３０から車両ＬＡＮ５０を介して車両のエンジン４０の回転数を表すエンジン回転数情報とともにエンジンのアイドル回転数を表すアイドル回転数情報を取得し、車両のエンジン回転数が、車両のエンジンのアイドル回転数よりも小さい第１の閾値未満となった場合に、コンプレッサ１０の電磁クラッチ１２をオフ制御してコンプレッサ１０を停止させるようにして、ナット２の緩みを防止する。また、エアコンＥＣＵ２０は、車両のエンジン回転数が第１の閾値よりも大きな第２の閾値以上になった場合にコンプレッサ１０をオン制御する処理も行う。

次に、図２を参照して、第１、第２の閾値とコンプレッサ１０の制御について説明する。

図２に示すように、本実施形態においては、車両のエンジン４０のアイドル回転数Ａ（単位はｒｐｍ）から一定値Ｋ１を減算した値（Ａ−Ｋ１）を第１の閾値（単位はｒｐｍ）とし、車両のエンジン４０のアイドル回転数Ａから一定値Ｋ２を減算した値（Ａ−Ｋ２）を第２の閾値（単位はｒｐｍ）としている。

エアコンＥＣＵ２０は、エンジン４０の回転数が第１の閾値未満になると、速やかにコンプレッサ１０をオフ制御して、コンプレッサ１０のナット１３の緩みを防止している。また、エアコンＥＣＵ２０は、エンジン４０の回転数が第２の閾値以上になるとコンプレッサ１０をオン制御するようになっている。

図３に、エアコンＥＣＵ２０のコンプレッサ１０のオフ制御のフローチャートを示す。車両のイグニッションスイッチがオン状態になるとエアコンＥＣＵ２０は動作状態となり、エアコンＥＣＵ２０は、図３に示す処理を周期的に実施する。なお、本実施形態におけるエアコンＥＣＵ２０は、車両のイグニッションスイッチがオフ状態になった後、一定期間が経過した後、停止状態となるようになっている。

まず、エンジンＥＣＵ３０から車両ＬＡＮ５０を介してエンジン４０の回転数を表すエンジン回転数情報と、エンジン４０のアイドル回転数を表すアイドル回転数情報を取得する（Ｓ１００）。

次に、第１の閾値を特定する（Ｓ１０２）。具体的には、図２に示したように、車両のエンジン４０のアイドル回転数Ａから一定値Ｋ１を減算した値（Ａ−Ｋ１）を第１の閾値として特定する。

なお、エンジン４０がアイドル状態の場合にコンプレッサ１０をオフ制御してしまわないようにするため、第１の閾値は、車両のエンジン４０のアイドル回転数Ａよりも少し小さな値となる。

次に、コンプレッサ１０をオフ制御するか否かを判定する（Ｓ１０４）。具体的には、エンジンの回転数が第１の閾値未満となったか否かに基づいてコンプレッサ１０をオフ制御するか否かを判定する。

ここで、エンジン回転数が第１の閾値以上となっている場合、Ｓ１０４の判定はＮＯとなり、コンプレッサ１０をオフ制御することなく、本処理を終了する。

また、運転者がイグニッションスイッチをオフ状態にし、エンジン４０の回転数が徐々に低下して、エンジン回転数が第１の閾値未満になると、Ｓ１０４の判定はＹＥＳとなり、コンプレッサ１０をオフ制御する（Ｓ１０６）。具体的には、コンプレッサ１０の電磁クラッチ１２をオフ制御してコンプレッサ１０を停止させる。これにより、エンジン４０の回転が停止する前に、コンプレッサ１０のプーリー１１が空回りするようになり、エンジン４０の回転が停止する際に、コンプレッサ１０のプーリー１１にそれまでと反対側に回転するような負のトルクがかからなくなり、コンプレッサ１０の駆動軸に電磁クラッチ１２を固定しているナット１３の緩みが防止される。

なお、エアコンＥＣＵ２０は、車両のイグニッションスイッチがオフ状態になった後、一定期間が経過した後、停止状態となる。

図４に、エアコンＥＣＵ２０のコンプレッサ１０のオン制御のフローチャートを示す。車両のイグニッションスイッチがオン状態になるとエアコンＥＣＵ２０は動作状態となり、エアコンＥＣＵ２０は、図３に示した処理と並行して図４に示す処理を周期的に実施する。

次に、第２の閾値を特定する（Ｓ２０２）。具体的には、図２に示したように、車両のエンジン４０のアイドル回転数Ａから一定値Ｋ２を減算した値（Ａ−Ｋ２）を第２の閾値として特定する。

なお、第２の閾値は、第１の閾値よりも大きく、かつ、車両のエンジン４０のアイドル回転数Ａよりも小さな値となる。

次に、コンプレッサ１０をオン制御するか否かを判定する（Ｓ２０４）。具体的には、エンジンの回転数が第２の閾値以上となったか否かに基づいてコンプレッサ１０をオン制御するか否かを判定する。

ここで、車両のエンジン４０が停止しており、運転者がイグニッションスイッチをオン状態にしたものの、エンジン回転数が第２の閾値未満となっている場合には、Ｓ２０４の判定はＮＯとなり、コンプレッサ１０をオン制御することなく、本処理を終了する。

また、エンジン４０の回転数が徐々に大きくなり、エンジン回転数が第２の閾値以上になると、Ｓ２０４の判定はＹＥＳとなり、コンプレッサ１０をオン制御する（Ｓ２０６）。具体的には、コンプレッサ１０の電磁クラッチ１２をオン制御してコンプレッサ１０を作動させる。

上記した構成によれば、空調用制御装置としてのエアコンＥＣＵ２０は、エンジン用制御装置としてのエンジン用制御装置３０から車両のエンジンのアイドル回転数（Ａ）を表すアイドル回転数情報を取得し、アイドル回転数情報を用いて第１の閾値（Ａ−Ｋ１）を特定するので、車種やエンジン特性に変更が生じても、適切なタイミングでコンプレッサをオフ制御することができる。

また、例えば、エアコンＥＣＵ２０が、車両の車種を識別するための車種情報を取得して、車両の車種を識別し、この識別した車種のエンジンのアイドル回転数に合わせて規定された閾値未満となった場合に、コンプレッサを停止させるような構成では、車種情報を取得するための回路等が必要となるが、上記した構成によれば、エアコンＥＣＵ２０は、車両ＬＡＮ５０を介して接続されたエンジンＥＣＵ３０からエンジン回転数情報とともにアイドル回転数情報を取得するので、車種情報を取得するための回路等を備える必要がなく、低コストを実現することが可能である。

また、エアコンＥＣＵ２０は、アイドル回転数情報に基づいて特定されるエンジンのアイドル回転数Ａから予め定められた一定値Ｋ１を減算した値を第１の閾値Ａ−Ｋ１として特定することができる。

また、エアコンＥＣＵ２０は、アイドル回転数情報を用いて第１の閾値Ａ−Ｋ１よりも大きな第２の閾値Ａ−Ｋ２を特定し、エンジン回転数が予め定められた第２の閾値以上になった場合にコンプレッサ１０をオンする制御を行うこともできる。

また、エアコンＥＣＵ２０は、アイドル回転数情報に基づいて特定されるエンジンのアイドル回転数Ａから予め定められた一定値Ｋ２を減算した値を第２の閾値Ａ−Ｋ２として特定することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、Ｓ１０２にて、アイドル回転数情報に基づいて特定されるエンジンのアイドル回転数Ａから予め定められた一定値Ｋ１を減算した値を第１の閾値Ａ−Ｋ１として特定したが、Ｓ１００にて、エンジンＥＣＵ３０から、更に第１の閾値を特定するための定数Ｋ１’を取得するように構成し、Ｓ１０２にて、アイドル回転数情報に基づいて特定されるエンジンのアイドル回転数Ａから、Ｓ１０２にて取得した定数Ｋ１’を減算した値を第１の閾値Ａ−Ｋ１’として特定するようにしてもよい。この場合、エンジンＥＣＵ３０から送信される定数Ｋ１’により第１の閾値の大きさを調整することが可能である。

また、上記実施形態では、Ｓ２０２にて、アイドル回転数情報に基づいて特定されるエンジンのアイドル回転数Ａから予め定められた一定値Ｋ２を減算した値を第２の閾値Ａ−Ｋ２として特定したが、Ｓ１００にて、エンジンＥＣＵ３０から、更に第２の閾値を特定するための定数Ｋ２’を取得するように構成し、Ｓ２０２にて、アイドル回転数情報に基づいて特定されるエンジンのアイドル回転数Ａから、Ｓ１００にて取得した定数Ｋ２’を減算した値を第２の閾値Ａ−Ｋ２’として特定するようにしてもよい。この場合、エンジンＥＣＵ３０から送信される一定値Ｋ２’により第２の閾値の大きさを調整することが可能である。

なお、上記実施形態における構成と特許請求の範囲の構成との対応関係について説明すると、Ｓ１００が情報取得手段に相当し、Ｓ１０２が第１の閾値特定手段に相当し、Ｓ２０２が第２の閾値特定手段に相当し、Ｓ１０６がオフ制御手段に相当し、Ｓ２０６がオン制御手段に相当する。

１０コンプレッサ
２０エアコンＥＣＵ
３０エンジンＥＣＵ
４０エンジン
５０車両ＬＡＮ

Claims

エンジン用制御装置（３０）から車両のエンジン（４０）の回転数を表すエンジン回転数情報を取得し、前記車両のエンジン回転数が予め定められた第１の閾値未満になった場合にコンプレッサ（１０）をオフ制御する空調用制御装置であって、
前記エンジン用制御装置から前記車両のエンジンのアイドル回転数（Ａ）を表すアイドル回転数情報を取得する情報取得手段と、
前記アイドル回転数情報を用いて前記第１の閾値（Ａ−Ｋ１）を特定する第１の閾値特定手段と、を備えたことを特徴とする空調用制御装置。
前記情報取得手段は、車両ＬＡＮ（５０）を介して接続された前記エンジン用制御装置（３０）から前記エンジン回転数情報とともに前記アイドル回転数情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の空調用制御装置。
前記第１の閾値特定手段は、前記アイドル回転数情報に基づいて特定される前記エンジンのアイドル回転数（Ａ）から予め定められた一定値（Ｋ１）を減算した値を前記第１の閾値（Ａ−Ｋ１）として特定することを特徴とする請求項１または２に記載の空調用制御装置。
前記情報取得手段は、更に、前記エンジン用制御装置から前記第１の閾値を特定するための定数（Ｋ１’）を取得し、
前記第１の閾値特定手段は、前記アイドル回転数情報に基づいて特定される前記エンジンのアイドル回転数（Ａ）から前記第１の閾値を特定するための定数（Ｋ１’）を減算した値を前記第１の閾値（Ａ−Ｋ１’）として特定することを特徴とする請求項１または２に記載の空調用制御装置。
前記アイドル回転数情報を用いて前記第１の閾値（Ａ−Ｋ１）よりも大きな第２の閾値（Ａ−Ｋ２）を特定する第２の閾値特定手段と、
前記エンジン回転数が予め定められた前記第２の閾値以上になった場合にコンプレッサ（１０）をオンする制御を行うオン制御手段と、を備えたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の空調用制御装置。
前記第２の閾値特定手段は、前記アイドル回転数情報に基づいて特定される前記エンジンのアイドル回転数（Ａ）から予め定められた一定値（Ｋ２）を減算した値を前記第２の閾値（Ａ−Ｋ２）として特定することを特徴とする請求項５に記載の空調用制御装置。
前記情報取得手段は、更に、前記エンジン用制御装置から前記第２の閾値を特定するための定数（Ｋ２’）を取得し、
前記第２の閾値特定手段は、前記アイドル回転数情報に基づいて特定される前記エンジンのアイドル回転数（Ａ）から前記第２の閾値を特定するための定数（Ｋ２’）を減算した値を前記第２の閾値（Ａ−Ｋ２’）として特定することを特徴とする請求項５に記載の空調用制御装置。