JP2018189063A - 車両の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒圧縮用コンプレッサの稼働または停止に伴うショックの発生をできる限り抑止する。【解決手段】内燃機関とエアコンディショナの冷媒圧縮用コンプレッサとの間に介在するクラッチを締結してコンプレッサを稼働させる際には、内燃機関の気筒に充填するべき吸気量を増量しつつ点火時期を遅角させる期間を設け、当該期間を経た後にクラッチを締結しかつ遅角していた点火時期を進角させ、また、クラッチを切断してコンプレッサの稼働を停止させる際には、クラッチを切断しかつ点火時期を遅角させ、しかる後に内燃機関の気筒に充填するべき吸気量を減量しつつ点火時期を進角させるものであり、クラッチの締結または切断の前後におけるエンジン回転数の単位時間あたりの変化量を検出し、その変化量が所定の閾値を超えた場合に、クラッチを締結または切断する制御とそれに伴う点火時期の進角または遅角の制御との時間差を補正する車両の制御装置を構成した。【選択図】図４

Description

本発明は、駆動輪に走行のための回転駆動力を供給する内燃機関、及びこの内燃機関から回転駆動力の供給を受けて稼働しエアコンディショナの冷媒を圧縮するコンプレッサが搭載された車両の制御装置に関する。

車両の室内の温度調節のために働くエアコンディショナは、内燃機関に従動するコンプレッサにより気体の冷媒を圧縮し、その圧縮した冷媒をコンデンサにおいて放熱させ液体化した後、エバポレータに導いて気化させ、室内の空気と熱交換するものである。

内燃機関と冷媒圧縮用コンプレッサとの間には、両者を断接するクラッチ（特に、マグネットクラッチ）が介在している。内燃機関及び補機の運転制御を司る電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）は、エアコンディショナの作動時に、クラッチを締結して内燃機関とコンプレッサとを接続し、コンプレッサを稼働させる。翻って、エアコンディショナの非作動時には、クラッチを開放し、コンプレッサを内燃機関から切り離してその稼働を停止させる。

コンプレッサを稼働させるときには、内燃機関に対する機械的な負荷が急増し、これに起因してエンジン回転数が低落し、車両にショックを与える懸念がある。そこで、クラッチの締結に先んじて、気筒に充填される吸気量及び燃料噴射量を増量しながら点火時期を遅角する準備期間を設け、当該期間中にリザーブトルクを確保する。リザーブトルクとは、内燃機関が出力可能なエンジントルクの余裕分、換言すれば、点火時期をＭＢＴ（Ｍｉｎｉｍｕｍ ａｄｖａｎｃｅ ｆｏｒ Ｂｅｓｔ Ｔｏｒｑｕｅ）に設定すれば得られたはずのエンジントルクと、現在の点火時期によるエンジントルクとの差分のことである。リザーブトルクは、点火時期をＭＢＴから遅らせるほど大きくなる。そして、準備期間を経た後に、クラッチを締結し、かつ遅角していた点火時期を進角してリザーブトルクを解放、つまりはエンジントルクを増強することで、コンプレッサの稼働による負荷を補償する。

また、稼働していたコンプレッサを停止させるときには、内燃機関に対する機械的な負荷が急減し、これに起因してエンジン回転数が上昇し、車両にショックを与える懸念がある。そこで、クラッチの開放とともに、点火時期を速やかに遅角してエンジントルクを低減し、コンプレッサによる負荷の消失を相殺する。しかる後、気筒に充填される吸気量及び燃料噴射量を減量しながら、一旦遅角した点火時期を進角する（以上、例えば下記特許文献を参照）。

特開２０１７−００８７９３号公報

ＥＣＵがクラッチを締結または開放するための制御の実行を開始してから、実際にクラッチが締結または開放されるまでの所要時間には、経年変化を含む個体差が存在する。しかしながら、実際にクラッチが締結または開放されるタイミングを精確に検知することは困難である。

実際にクラッチが締結または開放されるタイミングと、点火時期を進角または遅角するタイミングとの間にずれが生じると、車両に対するショックを十分に抑制できないおそれがある。具体的には、コンプレッサを稼働させる際、点火時期の進角がクラッチの締結よりも遅れると、エンジントルクの増強が間に合わず、エンジン回転数の低落を回避できない。逆に、クラッチが締結されるよりも早く点火時期を進角してしまうと、エンジン回転数の不当な上昇を招く。

同様に、コンプレッサを停止させる際、点火時期の遅角がクラッチの開放よりも遅れると、エンジントルクの低減が間に合わず、エンジン回転数が不当に上昇する。逆に、クラッチが開放されるよりも早く点火時期を遅角してしまうと、エンジン回転数が低落する。

本発明は、以上の問題に初めて着目してなされたものであり、冷媒圧縮用コンプレッサの稼働または停止に伴うショックの発生をできる限り抑止することを所期の目的としている。

本発明では、内燃機関及び車室内空調用のエアコンディショナが搭載された車両の制御装置であって、内燃機関とエアコンディショナの冷媒圧縮用コンプレッサとの間に介在するクラッチを締結してコンプレッサを稼働させる際には、内燃機関の気筒に充填するべき吸気量を増量しつつ点火時期を遅角させる期間を設け、当該期間を経た後にクラッチを締結しかつ遅角していた点火時期を進角させ、また、クラッチを切断してコンプレッサの稼働を停止させる際には、クラッチを切断しかつ点火時期を遅角させ、しかる後に内燃機関の気筒に充填するべき吸気量を減量しつつ点火時期を進角させるものであり、クラッチの締結または切断の前後におけるエンジン回転数の単位時間あたりの変化量を検出し、その変化量が所定の閾値を超えた場合に、クラッチを締結または切断する制御とそれに伴う点火時期の進角または遅角の制御との時間差を補正する制御装置を構成した。

本発明によれば、冷媒圧縮用コンプレッサの稼働または停止に伴うショックの発生を十分に抑止することができる。

本発明の一実施形態における車両用内燃機関及び制御装置の概略構成を示す図。 同実施形態における車両用エアコンディショナの構成を示す図。 同実施形態の車両の制御装置が実行する制御の内容を示すタイミング図。 同実施形態の車両の制御装置が実行する制御の内容を示すタイミング図。 同実施形態の車両の制御装置が実行する制御の内容を示すタイミング図。 同実施形態の車両の制御装置が実行する制御の内容を示すタイミング図。 同実施形態の車両の制御装置が実行する制御の内容を示すタイミング図。

本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１に、本実施形態において車両の駆動源となる内燃機関の概要を示す。内燃機関は、例えば火花点火式の４ストロークエンジンであり、複数の気筒１（例えば、三気筒エンジン。図１には、そのうち一つを図示している）を具備している。各気筒１の吸気ポート近傍には、燃料を噴射するインジェクタ１１を設けている。また、各気筒１の燃焼室の天井部に、点火プラグ１２を取り付けてある。点火プラグ１２は、点火コイルにて発生した誘導電圧の印加を受けて、中心電極と接地電極との間で火花放電を惹起するものである。点火コイルは、半導体スイッチング素子であるイグナイタとともに、コイルケースに一体的に内蔵される。

吸気を供給するための吸気通路３は、外部から空気を取り入れて各気筒１の吸気ポートへと導く。吸気通路３上には、エアクリーナ３１、電子スロットルバルブ３２、サージタンク３３、吸気マニホルド３４を、上流からこの順序に配置している。

排気を排出するための排気通路４は、気筒１内で燃料を燃焼させた結果発生した排気を各気筒１の排気ポートから外部へと導く。この排気通路４上には、排気マニホルド４２及び排気浄化用の三元触媒４１を配置している。

外部ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置２は、いわゆる高圧ループＥＧＲを実現するものである。ＥＧＲ装置２は、排気通路４における触媒４１の上流側と吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流側とを連通する外部ＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＥＧＲ通路２１を開閉し当該ＥＧＲ通路２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを要素とする。ＥＧＲ通路２１の入口は、排気通路４における排気マニホルド４２またはその下流の所定箇所に接続している。ＥＧＲ通路２１の出口は、吸気通路３におけるスロットルバルブ３２の下流の所定箇所、具体的にはサージタンク３３に接続している。

図２に、車両の室内の空調を行うエアコンディショナ５の構成を示す。エアコンディショナ５は、冷媒を圧縮し高圧化するコンプレッサ５１と、圧縮された高圧冷媒を放熱させて液化させるコンデンサ５２と、コンデンサ５２を強制的に空冷するためのコンデンサファン５３と、液化しなかった気体の冷媒を液化した冷媒から分離するレシーバ５４と、液化した冷媒を噴出させるエキスパンションバルブ５５と、噴出して気化した冷媒を受け入れ室内の空気と熱交換させるエバポレータ５６と、高温化した内燃機関の冷却水を受け入れ室内の空気と熱交換させるヒータコア５９と、室内の空気を吸引しエバポレータ５６に向けて吐出してその空気を再び室内に送り込むブロワファン５７と、ブロワファン５７から吐出されエバポレータ５６を通り抜けた空気をどの程度ヒータコア５９に吹き当てるかを調節するエアミックスダンパ５０とを要素に含む。コンプレッサ５１、コンデンサ５２、レシーバ５４、エキスパンションバルブ５５及びエバポレータ５６は、ループする冷媒流路により接続してある。

コンプレッサ５１は、内燃機関に付随する補機の一種であり、内燃機関の出力軸であるクランクシャフトから回転駆動力の伝達を受けて回転駆動され、冷媒を圧縮する。本実施形態では、コンプレッサ５１として、ベーン式のロータリコンプレッサを想定している。内燃機関のクランクシャフトとコンプレッサ５１との間には、両者の接続を断接切換可能なマグネットクラッチ６が介在する。尤も、クラッチ６は、マグネットクラッチには限定されず、液圧（油圧）制御される態様のクラッチであっても構わない。内燃機関に従動するコンプレッサ５１の回転数は、エンジン回転数に比例する。

コンデンサ５２は、車両のエンジンルームにおける走行風が当たる部位に配置しており、コンデンサファン５３を回転させているか否かにかかわらず、車両の走行中にエンジンルームに吹き込む走行風により冷却される。コンデンサ５２の背後には、内燃機関の冷却水を放熱させるラジエータ７が控えている。ラジエータ７もまた、走行風により冷却される。

コンデンサファン５３は、内燃機関の冷却水を放熱させるラジエータ７を強制的に空冷するためのラジエータファンをも兼ねている。コンデンサファン兼ラジエータファン５３は、ラジエータ７の背後に位置し、前方から空気を吸引して後方に吐出することで、コンデンサ５２及びラジエータ７をともに冷却する。

ブロワファン５７から吐出された空気は、エバポレータ５６を通過する際に、冷媒から冷熱を得（冷媒に熱を奪われ）て低温化する。同時に、当該空気に含まれていた水蒸気が凝縮してエバポレータ５６に付着し、湿度が低下する。エバポレータ５６は、夏期に室内の温度を低下させる冷房のためだけでなく、冬季に室内の湿度を低下させて車両の窓ガラスの曇りを低減する役割をも担う。

エアミックスダンパ５０は、エバポレータ５６を通過した空気のうち、ヒータコア５９を通過して室内に向かう空気の量と、ヒータコア５９を迂回して室内に向かう空気の量との割合を調節する。このエアミックスダンパ５０により、室内に吹き出す風の温度を調整することが可能である。

本実施形態の車両の制御装置たるＥＣＵ０は、プロセッサ、メモリ、入力インタフェース、出力インタフェース等を有したマイクロコンピュータシステムである。

ＥＣＵ０の入力インタフェースには、車両の実車速を検出する車速センサから出力される車速信号ａ、クランクシャフトの回転角度及びエンジン回転数を検出するクランク角センサ（エンジン回転センサ）から出力されるクランク角信号ｂ、運転者によるアクセルペダルの踏込量またはスロットルバルブ３２の開度をアクセル開度（運転者が車両の駆動源たる内燃機関に対して要求する負荷率）として検出するセンサから出力されるアクセル開度信号ｃ、吸気通路３（特に、サージタンク３３）内の吸気温及び吸気圧を検出する温度・圧力センサから出力される吸気温・吸気圧信号ｄ、内燃機関の温度を示唆する冷却水温を検出する水温センサから出力される水温信号ｅ、外気温を検出する外気温センサから出力される外気温信号ｆ、吸気カムシャフトの複数のカム角にてカム角センサから出力されるカム角信号ｇ、エバポレータ５６若しくはその近傍またはその下流の温度を検出する温度センサから出力されるエバポレータ温信号ｈ、エアコンディショナ５のコンデンサ５２から流下する（コンデンサの下流５２かつエキスパンションバルブ５５の上流の）冷媒の圧力を検出する冷媒圧センサから出力される冷媒圧信号ｍ、車室内の温度を検出する室内温センサから出力される室内温信号ｔ等が入力される。

ＥＣＵ０の出力インタフェースからは、点火プラグ１２のイグナイタに対して点火信号ｉ、インジェクタ１１に対して燃料噴射信号ｊ、スロットルバルブ３２に対して開度操作信号ｋ、ＥＧＲバルブ２３に対して開度操作信号ｌ、内燃機関と車両の駆動輪とを繋ぐ自動変速機の変速段（または、減速比）を指令する制御信号ｎ、マグネットクラッチ６に通電する電気回路上のスイッチに対してクラッチ締結信号ｏ等を出力する。

ＥＣＵ０のプロセッサは、予めメモリに格納されているプログラムを解釈、実行し、運転パラメータを演算して内燃機関の運転を制御する。ＥＣＵ０は、内燃機関の運転制御に必要な各種情報ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｍ、ｔを入力インタフェースを介して取得し、エンジン回転数を知得するとともに気筒１に充填される吸気量を推算する。そして、それらエンジン回転数及び吸気量に基づき、吸気量に見合った要求燃料噴射量、燃料噴射タイミング（一度の燃焼に対する燃料噴射の回数を含む）、燃料噴射圧、点火時期、要求ＥＧＲ率、エアコンディショナ５のコンプレッサ５１の稼働のＯＮ／ＯＦＦ、自動変速機の変速段等といった各種運転パラメータを決定する。ＥＣＵ０は、運転パラメータに対応した各種制御信号ｉ、ｊ、ｋ、ｌ、ｎ、ｏを出力インタフェースを介して印加する。

ＥＣＵ０は、エアコンディショナ５を作動させる旨の指令が搭乗者によって与えられ、コンプレッサ５１を稼働させて冷媒の圧縮を実行するべき状況において、マグネットクラッチ６を締結し、内燃機関のクランクシャフトとコンプレッサ５１とを接続する。コンプレッサ５１を稼働させるべき状況とは、例えば、エバポレータ温信号ｈを参照して知得されるエバポレータ温度が所定の稼働条件温度よりも上昇したときである。エアコンディショナ５を作動させるべき旨の指令は、例えば、搭乗者がコックピット内に設けられたエアコンスイッチを手指でＯＮに操作することを通じて行われる。

翻って、コンプレッサ５１を停止するべき状況では、マグネットクラッチ６の締結を解除して、内燃機関のクランクシャフトとコンプレッサ５１とを切り離す。コンプレッサ５１を停止するべき状況とは、例えば、エバポレータ温度が所定の停止条件温度よりも低下したときである。停止条件温度の値は、上記の稼働条件温度の値よりもやや（例えば、１℃ないし２℃程度）低い。

ＥＣＵ０は、コンプレッサ５１を稼働させる場合、コンプレッサ５１を稼働させない場合と比較して、同じアクセルペダルの踏込量に対するスロットルバルブ３２の開度をより大きく拡大し、気筒１に充填される吸気量及び燃料噴射量を増量する。これにより、コンプレッサ５１が消費する回転駆動力を補う。

図３に、本実施形態のＥＣＵ０がコンプレッサ５１を稼働または停止させる際に実行する制御の内容を示す。ＥＣＵ０は、コンプレッサ５１を稼働させるべき状況にあると判断した時点ｔ₁からマグネットクラッチ６を締結する時点ｔ₂までの間の準備期間において、スロットルバルブ３２の開度をアクセルペダルの踏込量に対応した大きさよりも拡大させる操作を行い、かつ点火時期をそのときのエンジン回転数及び要求負荷等に対応したタイミングよりも遅角させる。これは、気筒１に充填される吸気量及び燃料噴射量を増量しながら、点火時期の遅角によりエンジントルクの増大を抑制する、即ちコンプレッサ５１を稼働させるために費やすリザーブトルクを予め蓄えておくための処理である。周知の通り、内燃機関の出力するエンジントルクは、点火時期をＭＢＴ点に設定したときに最大化し、点火時期をＭＢＴ点から遅角（または、進角）させるほど低下する。点火時期が遅角する結果、準備期間中に車両の走行及びコンプレッサ５１以外の補機の稼働のために供給されるエンジントルクは大きくは変動しない。

しかして、ＥＣＵ０は、準備期間を経過した後の時点ｔ₂において、マグネットクラッチ６に通電してこれを締結するとともに、準備期間中に遅角していた点火時期を、そのときのエンジン回転数及び要求負荷等に対応した本来のタイミングまたはそれに近いタイミングまで速やかに進角させる。結果、準備期間中に確保していた（実際には出力されていなかった）リザーブトルクが出力されて、内燃機関のクランクシャフトからマグネットクラッチ６を介してコンプレッサ５１に伝達され、コンプレッサ５１が稼働するようになる。

準備期間中に確保していた必要十分量のリザーブトルクをコンプレッサ５１に供給することができるため、マグネットクラッチ６の締結により車両の駆動輪やコンプレッサ５１以外の補機に供給するべきエンジントルクが急減してエンジン回転数が急落し車両にショックを与える問題を適切に回避できる。

その後、コンプレッサ５１を停止するべき状況にあると判断した時点ｔ₃で、ＥＣＵ０は、マグネットクラッチ６への通電を遮断し、締結していたマグネットクラッチ６を開放する。このとき、ＥＣＵ００は、点火時期をそのときのエンジン回転数及び要求負荷等に対応したタイミングよりも遅角させる。マグネットクラッチ６を開放すると、コンプレッサ５１による内燃機関に対する機械的負荷が失われることから、その分だけエンジントルクを低減する必要が生じる（さもなくば、エンジン回転数が吹き上がってしまう）。だが、スロットルバルブ３２の開度を縮小する操作を行ったとしても、瞬時には気筒１に充填される吸気量が減少せず、エンジントルクを低減できない。そこで、まずは点火時期を速やかに遅角させることで、エンジントルクを減少させる。

コンプレッサ５１に供給していた分のエンジントルクを適時に削減することができるため、マグネットクラッチ６の開放により車両の駆動輪やコンプレッサ５１以外の補機に供給するべきエンジントルクが急増してエンジン回転数が急上昇し車両にショックを与える問題を適切に回避できる。

そして、点火時期の遅角を一旦実行した後、スロットルバルブ３２の開度をアクセルペダルの踏込量に対応した大きさに近づけるように縮小する操作を行い、かつ点火時期をそのときのエンジン回転数及び要求負荷等に対応したタイミングに近づけるように進角させる。これは、気筒１に充填される吸気量及び燃料噴射量を減量しながら、点火時期の進角によりエンジントルクのそれ以上の減少を抑制するための処理である。点火時期が進角する結果、車両の走行及びコンプレッサ５１以外の補機の稼働のために供給されるエンジントルクは大きくは変動しない。

ＥＣＵ０がマグネットクラッチ６を締結するべくこれに通電する制御を実行開始してから、実際にマグネットクラッチ６が締結されるまでの所要時間には、経年変化を含む個体差が存在する。並びに、ＥＣＵ０がマグネットクラッチ６を開放するべくこれへの通電を遮断する制御を実行開始してから、実際にマグネットクラッチ６が開放されるまでの所要時間にも、経年変化を含む個体差が存在する。しかし、実際にマグネットクラッチ６が締結または開放されるタイミングを精確に検知することは困難である。

実際にマグネットクラッチ６が締結または開放されるタイミングと、点火時期を進角または遅角するタイミングとの間にずれが生じると、車両に対するショックを十分に抑制できないおそれがある。具体的に述べると、停止していたコンプレッサ５１を稼働させる際、準備期間の経過後の時点ｔ₂において点火時期を進角するが、この点火時期の進角がマグネットクラッチ６の締結よりも遅れていると、エンジントルクの増強が間に合わず、エンジン回転数の低落を回避できない。逆に、マグネットクラッチ６が締結されるよりも早く点火時期を進角してしまうと、エンジン回転数の不当な上昇を招く。

同様に、稼働していたコンプレッサ５１を停止させる際、時点ｔ₃において点火時期を一旦遅角するが、この点火時期の遅角がマグネットクラッチ６の開放よりも遅れると、エンジントルクの低減が間に合わず、エンジン回転数が不当に上昇する。逆に、マグネットクラッチ６が開放されるよりも早く点火時期を遅角してしまうと、エンジン回転数が低落する。

このようなエンジン回転数の変動を鎮圧する目的で、本実施形態のＥＣＵ０は、マグネットクラッチ６の締結または切断の前後におけるエンジン回転数の単位時間あたりの変化量を検出し、その変化量が所定の閾値を超えた場合に、マグネットクラッチ６を締結または切断する制御とそれに伴う点火時期の進角または遅角の制御との時間差を補正する。

詳述すると、ＥＣＵ０は、クランク角信号ｂを参照して内燃機関のクランクシャフトの回転速度を恒常的にセンシングしている。クランク角センサは、クランクシャフトが所定角度、例えば１０°ＣＡ（クランク角度）回転する都度、クランク角信号ｂとしてパルス信号を出力する。ＥＣＵ０は、このクランク信号ｂを受信し、これを基にクランクシャフトが所定角度、例えば３０°ＣＡ回転するのに要した時間を反復的に計測し、以てクランクシャフトが３０°ＣＡ回転する際の回転速度を知得する。

クランクシャフトの回転速度が減速するとき、３０°ＣＡ毎に計測する回転速度の変化量、即ち今回計測した３０°ＣＡ単位の回転速度から前回計測した３０°ＣＡ単位の回転速度を減算した差分の値が負値となる。但し、現実には、ＥＣＵ０は、クランクシャフトが３０°ＣＡ回転するのに要した時間の値それ自体を演算に用いる。その場合には、クランクシャフトの回転の減速により、今回計測した３０°ＣＡ単位の回転の所要時間から前回計測した３０°ＣＡ単位の回転の所要時間を減算した差分の値が正値となる。差分の絶対値は、クランクシャフトの回転の減速の度合いが大きいほど大きくなる。

これに対し、クランクシャフトの回転速度が加速するときには、３０°ＣＡ毎に計測する回転速度の変化量、即ち今回計測した３０°ＣＡ単位の回転速度から前回計測した３０°ＣＡ単位の回転速度を減算した差分の値が正値となる。但し、既に述べた通り、ＥＣＵ０は、クランクシャフトが３０°ＣＡ回転するのに要した時間の値それ自体を演算に用いる。その場合には、クランクシャフトの回転の加速により、今回計測した３０°ＣＡ単位の回転の所要時間から前回計測した３０°ＣＡ単位の回転の所要時間を減算した差分の値が負値となる。差分の絶対値は、クランクシャフトの回転の加速の度合いが大きいほど大きくなる。

何れにせよ、今回計測した３０°ＣＡ単位の回転速度または回転の所要時間から、前回計測した３０°ＣＡ単位の回転速度または回転の所要時間を減算した値が、エンジン回転数の単位時間あたりの変化量を示す指標値となる。

停止したコンプレッサ５１を稼働させる際に、実際にマグネットクラッチ６が締結されるタイミングに対して点火時期を進角するタイミングが遅れると、エンジン回転数が低落する。結果、図４に実線で表すように、点火時期の進角の実行よりも前のタイミングで、エンジン回転数の単位時間あたりの変化量が減速側の閾値を超える。このような事象を感知したＥＣＵ０は、図４に太い鎖線で表しているように、コンプレッサ５１を稼働させる際の点火時期の進角の実行タイミングを、これまでのタイミングよりも数ミリ秒早めるように補正する。あるいは、マグネットクラッチ６を締結するための制御の実行開始のタイミングを、これまでのタイミングよりも数ミリ秒遅らせるように補正する。さすれば、以後の（マグネットクラッチ６の締結に起因する）エンジン回転数の低落及び車両のショックの発生を防止することができる。

逆に、実際にマグネットクラッチ６が締結されるタイミングに対して点火時期を進角するタイミングが早いと、エンジン回転数が上昇する。結果、図５に実線で表すように、点火時期の進角の実行よりも後のタイミングで、エンジン回転数の単位時間あたりの変化量が加速側の閾値を超える。このような事象を感知したＥＣＵ０は、図５に太い鎖線で表しているように、コンプレッサ５１を稼働させる際の点火時期の進角の実行タイミングを、これまでのタイミングよりも数ミリ秒遅らせるように補正する。あるいは、マグネットクラッチ６を締結するための制御の実行開始のタイミングを、これまでのタイミングよりも数ミリ秒早めるように補正する。さすれば、以後の（マグネットクラッチ６の締結前の）エンジン回転数の上昇及び車両のショックの発生を防止することができる。

また、稼働しているコンプレッサ５１を停止させる際に、実際にマグネットクラッチ６が開放されるタイミングに対して点火時期を遅角するタイミングが遅れると、エンジン回転数が上昇する。結果、図６に実線で表すように、点火時期の遅角の実行よりも前のタイミングで、エンジン回転数の単位時間あたりの変化量が加速側の閾値を超える。このような事象を感知したＥＣＵ０は、図６に太い鎖線で表しているように、コンプレッサ５１を稼働させる際の点火時期の遅角の実行タイミングを、これまでのタイミングよりも数ミリ秒早めるように補正する。あるいは、マグネットクラッチ６を開放するための制御の実行開始のタイミングを、これまでのタイミングよりも数ミリ秒遅らせるように補正する。さすれば、以後の（マグネットクラッチ６の開放に起因する）エンジン回転数の上昇及び車両のショックの発生を防止することができる。

逆に、実際にマグネットクラッチ６が開放されるタイミングに対して点火時期を遅角するタイミングが早いと、エンジン回転数が低落する。結果、図７に実線で表すように、点火時期の遅角の実行よりも後のタイミングで、エンジン回転数の単位時間あたりの変化量が減速側の閾値を超える。このような事象を感知したＥＣＵ０は、図７に太い鎖線で表しているように、コンプレッサ５１を稼働させる際の点火時期の遅角の実行タイミングを、これまでのタイミングよりも数ミリ秒遅らせるように補正する。あるいは、マグネットクラッチ６を開放するための制御の実行開始のタイミングを、これまでのタイミングよりも数ミリ秒早めるように補正する。さすれば、以後の（マグネットクラッチ６の開放前の）エンジン回転数の低落及び車両のショックの発生を防止することができる。

点火時期の進角／遅角の実行のタイミングを早める／遅らせる補正、あるいは、マグネットクラッチ６を締結／開放するための制御の実行開始のタイミングを遅らせる／早める補正では、具体的には、
・上記のタイミングを一律に数ミリ秒補正する
・エンジン回転数の単位時間あたりの変化量が閾値を超えた量が大きいほど上記のタイミングの補正量を大きくとる
・エンジン回転数の単位時間あたりの変化量と比較するべき閾値を複数設定し（例えば、低、中、高の三段階）、エンジン回転数の単位時間あたりの変化量がどの閾値を超えたかに応じて上記のタイミングの補正量を変える（絶対値のより大きい（エンジン回転数の単位時間あたりの変化量０からより遠い）閾値を超えた場合、絶対値のより小さい閾値を超えた場合と比較して補正量を大きくとる）
・エンジン回転数の平均値と、エンジン回転数の単位時間あたりの変化量が閾値を超えたときのエンジン回転数のピーク（極大値または極小値）との差分の絶対値が大きいほど上記のタイミングの補正量を大きくとる
・マグネットクラッチ６を締結／開放するための制御の実行後、エンジン回転数の単位時間あたりの変化量が閾値を超えた瞬間を基準とし、その基準タイミングから数ミリ秒早いタイミングまたは数ミリ秒遅いタイミングに、点火時期の進角／遅角の実行開始のタイミング、あるいはマグネットクラッチ６を締結／開放するための制御の実行開始のタイミングを設定する（例えば、マグネットクラッチ６の締結の際にエンジン回転数が低落してその単位時間あたりの変化量が減速側閾値を超えた場合には、次回以降のマグネットクラッチ６の締結において、マグネットクラッチ６の締結のための制御の実行開始後エンジン回転数の低落が起こり得る基準タイミングよりも数ミリ秒早いタイミングで点火時期を進角する）
等が考えられる。

本実施形態では、内燃機関及び車室内空調用のエアコンディショナ５が搭載された車両の制御装置０であって、内燃機関とエアコンディショナ５の冷媒圧縮用コンプレッサ５１との間に介在するクラッチ６を締結してコンプレッサ５１を稼働させる際には、内燃機関の気筒１に充填するべき吸気量を増量しつつ点火時期を遅角させる期間を設け、当該期間を経た後にクラッチ６を締結しかつ遅角していた点火時期を進角させ、また、クラッチ６を切断してコンプレッサ５１の稼働を停止させる際には、クラッチ６を切断しかつ点火時期を遅角させ、しかる後に内燃機関の気筒１に充填するべき吸気量を減量しつつ点火時期を進角させるものであり、クラッチ６の締結または切断の前後におけるエンジン回転数の単位時間あたりの変化量を検出し、その変化量が所定の閾値を超えた場合に、クラッチ６を締結または切断する制御とそれに伴う点火時期の進角または遅角の制御との時間差を補正する制御装置０を構成した。

本実施形態によれば、クラッチ６を締結または切断する制御とそれに伴う点火時期の進角または遅角の制御とのタイミングのずれを修正することができ、冷媒圧縮用コンプレッサ５１の稼働または停止に伴うショックの発生を十分に抑止することが可能となる。

なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。例えば、内燃機関と冷媒圧縮用コンプレッサ５１とを繋ぐクラッチ６は、マグネットクラッチには限定されない。クラッチ６は、作動液圧（油圧）により駆動されて内燃機関とコンプレッサ５１との間を断接切換する態様のものであっても構わない。

その他、各部の具体的構成や具体的な処理の手順は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。

本発明は、内燃機関及びこれに従動する冷媒圧縮用コンプレッサが搭載された車両の制御に適用できる。

０…制御装置（ＥＣＵ）
５…エアコンディショナ
５１…冷媒圧縮用コンプレッサ
６…クラッチ
ｂ…クランク角信号
ｉ…点火信号
ｏ…クラッチ締結信号

Claims (1)

1. 内燃機関及び車室内空調用のエアコンディショナが搭載された車両の制御装置であって、
   内燃機関とエアコンディショナの冷媒圧縮用コンプレッサとの間に介在するクラッチを締結してコンプレッサを稼働させる際には、内燃機関の気筒に充填するべき吸気量を増量しつつ点火時期を遅角させる期間を設け、当該期間を経た後にクラッチを締結しかつ遅角していた点火時期を進角させ、また、クラッチを切断してコンプレッサの稼働を停止させる際には、クラッチを切断しかつ点火時期を遅角させ、しかる後に内燃機関の気筒に充填するべき吸気量を減量しつつ点火時期を進角させるものであり、
   クラッチの締結または切断の前後におけるエンジン回転数の単位時間あたりの変化量を検出し、その変化量が所定の閾値を超えた場合に、クラッチを締結または切断する制御とそれに伴う点火時期の進角または遅角の制御との時間差を補正する制御装置。

Images