JP2600497Y2 - 車両用アイドル制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、冷房回路（カークーラ）を搭載した車両に
おいてエンジンのアイドル回転数を制御するアイドル制
御装置に関し、特に冷房回路に容量可変型の圧縮機を用
いたものに関する。

（従来の技術） 冷房回路を搭載した車両では、該冷房回路の圧縮機を
エンジンで駆動する関係から、冷房運転時にエンジンの
負荷が増加してアイドル回転数が低下し、発進時にノッ
キングを生じたり、エンジンが停止する恐れがある。

通常はこのアイドル回転数の低下を防止するため、圧
縮機の作動に同期して燃料気化器のスロットルバルブを
アイドル位置よりも開放（アイドルアップ）して、アイ
ドル回転数を調整し規定値に保っている。

第７図には、冷房運転時にアイドル調整を行なう従来
のアイドル調整機構を示してある。

図において、71は燃料気化器、72は吸気管、73はアク
チュエータである。

アクチュエータ73は負圧作動型のもので、燃料気化器
71側にバネ付勢されたダイヤフラム73aと、ダイヤフラ
ム73aの一側に画成された負圧室73bと、ダイヤフラム73
aに連結された作動杆73cとを夫々有している。このアク
チュエータ73の負圧室73bは、常閉の電磁弁74を有する
負圧管75を介して吸気管72に連通しており、また作動杆
73cは、燃料気化器71のスロットルバルブ71aの操作レバ
ー71bに連結されている。

つまり、上記のアイドル調整機構では、冷房回路の圧
縮機の作動に同期して図示省略の制御回路によって電磁
弁74を開放し、負圧管75を通じて伝達される負圧によっ
てダイヤフラム73aを負圧室73b側に変形させることで、
作動杆73cを通じて操作レバー71bを駆動し、スロットル
バルブ71aをアイドル位置よりも開放（図中２点鎖線参
照）することができる。

（考案が解決しようとする課題） ところで、最近の車両用冷房回路には、アンローダ機
構を具備した多気筒式，スクロール式等の容量可変型圧
縮機を用いることで、車内の熱負荷に応じて圧縮機の稼
働率（吐出容量）を変化できるようにしたものがある。

上記の冷房回路を搭載した車両においても前述と同様
のアイドル回転数の調整がなされる訳だが、この場合に
は圧縮機の吐出容量の変化に応じてエンジンにかかる負
荷も変化する関係から、吐出容量が減少し負荷が小さく
なった場合でもスロットルバルブの開度を吐出容量が大
きい時と同じくしておくと、アイドル回転数が規定の回
転数よりも上昇してしまう問題が生じる。

つまり、第８図に示すように、冷房開始直後は車内の
熱負荷が大きいので圧縮機は100％の稼働率で作動し、
該作動と同期してスロットルバルブがアイドル位置より
も開放され、アイドル回転数は規定の値に保たれる。一
方、冷房運転が継続され車内の熱負荷が小さくなると、
圧縮機は冷房開始直後よりも低い稼働率、例えば50％の
稼働率で作動する。しかしながら、この状態でもスロッ
トルバルブは上記と同様の開度で開放されているので、
エンジンのアイドル回転数は規定値よりも上昇する。

このアイドル回転数の上昇は、運転者に不安感を募ら
せるばかりでなく、とりわけオートマチック車では発進
の際に車が急激に飛び出して事故の原因にもなり兼ねな
い。

本考案は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、容量可変型圧縮機を用いた冷房回路
を搭載した車両において、圧縮機の稼働率（吐出容量）
に関係なくアイドル回転数を常に一定に保つことができ
る車両用アイドル回転制御装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、請求項（１）では、冷房温
度設定用の温度設定器と、車内温度検出用の温度センサ
と、エンジンで駆動される容量可変型圧縮機を含む冷房
回路と、設定温度と車内温度との温度差に応じて圧縮機
の吐出容量を変化する容量制御手段と、燃料気化器のス
ロットルバルブをアイドル位置を基点として開放可能な
バルブ開放手段と、スロットルバルブを圧縮機の吐出容
量に対し比例的に開放してエンジンのアイドル回転を一
定に保つアイドル制御手段とから車両用アイドル制御装
置を構成している。

また、請求項（２）では、請求項（１）記載の車両用
アイドル制御装置において、容量制御手段による圧縮機
の容量変化と、バルブ開放手段による開度変化を夫々段
階的に行なわれるようにしている。

（作用） 請求項（１）記載の車両用アイドル制御装置では、設
定温度と車内温度との温度差が大きく容量可変型圧縮機
の吐出容量が大きい時、つまりエンジンに対する負荷が
大きい時には、燃料気化器のスロットルバルブがアイド
ル位置よりも開放されて、アイドル回転数が一定に保た
れる。また、設定温度と車内温度との温度差が小さく容
量可変型圧縮機の吐出容量が小さい時、つまりエンジン
に対する負荷が小さい時には、燃料気化器のスロットル
バルブの開度が上記よりも小さくなり、アイドル回転数
が一定に保たれる。

また、請求項（２）記載の車両用アイドル制御装置で
は、容量制御手段による圧縮機の容量変化と、バルブ開
放手段による開度変化が夫々段階的に行なわれ、上記の
アイドル回転数が調整される。

（実施例） 第１図乃至第６図は本考案の一実施例を示すもので、
第１図はアイドル調整機構の断面図、第２図及び第３図
はアイドル調整機構の動作説明図、第４図はアイドル制
御回路の構成図、第５図はアイドル制御のタイムチャー
ト、第６図はアイドル制御のフローチャートである。

まず、第１図を参照して、２段のアイドルアップが可
能なアイドル調整機構の構成について説明する。

図において、１は燃料気化器、２は吸気管、3,4は負
圧作動型の第1,第２アクチュエータである。

第１アクチュエータ３は、中空円板形の本体3aと、本
体3a内を２分するように配置されたダイヤフラム3bと、
ダイヤフラム3bを燃料気化器１側に付勢するバネ3cと、
バネ付勢されたダイヤフラム3bを支持するストッパ3d
と、ダイヤフラム3bの左側に画成された負圧室3eと、ダ
イヤフラム3bに連結され燃料気化器１内に突出する作動
杆3fとから構成されている。また、この第１アクチュエ
ータ３の負圧室3eには、該負圧室3eと常閉の第１電磁弁
５の一端口とを連通する負圧管６が接続されている。

第２アクチュエータ４は、第１アクチュエータ３の本
体3aに連結された同形状の本体4aと、本体4a内を２分す
るように配置されたダイヤフラム4bと、ダイヤフラム4b
を第１アクチュエータ３側に付勢するバネ4cと、バネ付
勢されたダイヤフラム4bを支持するストッパ4dと、ダイ
ヤフラム4bの左側に画成された負圧室4eと、ダイヤフラ
ム4bに連結され第１アクチュエータ３の負圧室3e内に突
出するストッパピン4fと、本体4aに取付けられた調節ネ
ジ4gとから構成されている。また、この第２アクチュエ
ータ４の負圧室4eには、該負圧室4eと常閉の第２電磁弁
７の一端口とを連通する負圧管８が接続されている。

図示を省略してあるが、第1,第２アクチュエータ3,4
の負圧室3e,4eはシール材等を用いて共に気密に形成さ
れている。

また、上記第1,第２電磁弁5,7の他端口は、集合負圧
管９を介して吸気管２の負圧誘導口2aに接続されてい
る。

一方、燃料気化器１の内部には、内部流路を開閉する
スロットルバルブ1aと、燃料供給管1bと、図示省略のア
イドルポートが設けられている。スロットルバルブ1aに
は該スロットルバルブ1aを回転操作する操作レバー1cが
連設され、該操作レバー1cには上記第１アクチュエータ
３の作動杆3fが連結されている。

ここで、第１図乃至第３図を参照して、上記アイドル
調整機構の動作を説明する。

スロットルバルブ1aをアイドル位置から１段開放する
場合には、第１図の状態で第１電磁弁５のみを開放す
る。これにより、第２図に示すように、負圧管6,9を通
じて第１アクチュエータ３の負圧室3eに負圧が作用し
て、ダイヤフラム3bがバネ3cの付勢力に抗し第２アクチ
ュエータ４側に変形してストッパピン4fに当接し、作動
杆3fが本体3a内に引き込まれてスロットルバルブ1aが開
放方向に所定角度回転する。

また、スロットルバルブ1aをアイドル位置から２段開
放する場合には、第１図の状態で第1,第２電磁弁5,7を
共に開放する。これにより、第３図に示すように、負圧
管8,9を通じて第２アクチュエータ４の負圧室3eにも負
圧が作用して、ダイヤフラム4bがバネ4cの付勢力に抗し
調節ネジ4g側に変形して該調節ネジ4gに当接し、ストッ
パピン4fが本体4aに引き込まれる。このストッパピン4f
の移動によって第１アクチュエータ３のダイヤフラム3b
がその移動分をさらに変形し、作動杆3fが本体3a内によ
り引き込まれてスロットルバルブ1aが開放方向により大
きな角度で回転する。

このように、上記アイドル調整機構では、第１電磁弁
５のみを開放することで、スロットルバルブ1aをアイド
ル位置から１段開放でき、また第1,第２電磁弁5,7を共
に開放することで、スロットルバルブ1aをアイドル位置
から２段開放できる。つまり、第1,第２電磁弁5,7の選
択的な開放で、燃料気化器１のスロットルバルブ1aをア
イドル位置から２段階で開放できるようになってる。

次に、第４図を参照して、アイドル制御回路の構成に
ついて説明する。

図において、11は車両に搭載された冷房回路の作動ス
イッチ、12は可変抵抗器から成る冷房温度設定用の温度
設定器、13はサーミスタから成る車内温度検出用の温度
センサ、14はマイクロコンピュータ構成の制御部、15は
エンジン16と容量可変型圧縮機17の連結を行なう電動ク
ラッチ、18は電動クラッチ15に駆動電力を供給する駆動
部、19は容量可変型圧縮機17に設けられた吐出容量調整
用のアンローダ機構、20はアンローダ機構19に駆動電力
を供給する駆動部、21は前記第1,第２電磁弁5,7に駆動
電力を供給する駆動部である。

制御部14はメモリにアイドル制御のプログラムを格納
しており、上記作動スイッチ11,温度設定器12及び温度
センサ13の検出信号に基づき、プログラムに従って各駆
動部18,20,21に制御信号を送出する。

本実施例におけるアンローダ機構19は、前述のアイド
ル調整機構の調整機能に合わせて、容量可変型圧縮機17
の吐出容量を２段階で調整できるようになっており、具
体的には稼働率100％と50％とで切換え作動できる。

次に、第５図及び第６図を参照して、冷房運転時にお
けるアイドル回転数の制御（アイドル制御）について説
明する。

まず、冷房回路の作動スイッチ11の操作に基づいて、
温度センサ13で検出される車内温度ｔと、温度設定器12
で設定された設定温度TSを夫々の抵抗値から演算し、両
者の温度差が２℃以上であるか否かを判別する（ステッ
プ1,2）。

冷房開始直後は車内の熱負荷が大きく、上記温度差が
２℃以上あるので、この場合にはアンローダ機構19によ
って容量可変型圧縮機17の吐出容量を100％に設定し、
電動クラッチ15を作動して該圧縮機17をエンジン16と連
結させる（ステップ3,4）。

これと同時に、アイドル調整機構の第1,第２電磁弁5,
7を共に開放して第1,第２アクチュエータ3,4を作動させ
て、燃料気化器１のスロットルバルブ1aをアイドル位置
から２段開放させる（ステップ５）。

つまり、容量可変型圧縮機17が100％の稼働率で作動
する時には、エンジン16に対する負荷も大きいので、燃
料気化器１のスロットルバルブ1aをアイドル位置から２
段開放して、アイドル回転数を規定の値に保つことがで
きる。

上記の冷房中は、車内温度ｔを継続的に検出し、車内
温度ｔが下限温度TL（設定温度TS−0.5℃程度）以下に
なったか否かを判別する（ステップ６）。

車内温度ｔが下限温度TL以下になったところで、電動
クラッチ15を解除し容量可変型圧縮機17の作動を停止さ
せる（ステップ７）。

これと同時に、アイドル調整機構の第1,第２電磁弁5,
7を共に閉鎖して、燃料気化器１のスロットルバルブ1a
をアイドル位置に復帰させる（ステップ８）。

つまり、容量可変型圧縮機17の作動が停止し、エンジ
ン16に対する負荷がなくなった時には、燃料気化器１の
スロットルバルブ1aをアイドル位置に戻してアイドル回
転数を規定の値に保つことができる。

上記の圧縮機停止中も、車内温度ｔを継続的に検出
し、車内温度ｔが上限温度TH（設定温度TS＋0.5℃程
度））以上になったか否かを判別する（ステップ９）。

車内温度ｔが上限温度TH以上になったところで、ステ
ップ２に移行し、車内温度Ｔと設定温度TSの温度差が２
℃以上であるか否かを判別する。

冷房運転が継続されると車内の熱負荷が小さくなり上
記温度差が２℃未満となるので、この場合にはアンロー
ダ機構19によって容量可変型圧縮機17の吐出容量を50％
に設定し、電動クラッチ15を作動して該圧縮機17をエン
ジン16と連結させる（ステップ10,11）。

これと同時に、アイドル調整機構の第１電磁弁５のみ
を開放して第１アクチュエータ３を作動させて、燃料気
化器１のスロットルバルブ1aをアイドル位置から１段開
放させる（ステップ12）。

つまり、容量可変型圧縮機17が50％の稼働率で作動す
る時には、エンジン16に対する負荷が100％の時よりも
小さくなるので、燃料気化器１のスロットルバルブ1aを
アイドル位置から１段開放させることでもアイドル回転
数を規定の値に保つことができる。

この後は、ステップ６に移行して上記と同手順にてア
イドル回転数の制御が行なわれる。

このように上記実施例によれば、容量可変型圧縮機17
が100％の稼働率（吐出容量）で作動する時、つまりエ
ンジン16に対する負荷が大きい時には、燃料気化器１の
スロットルバルブ1aをアイドル位置から大きく開放して
エンジン16のアイドル回転数を規定値に保つことがで
き、また容量可変型圧縮機17が50％の稼働率（吐出容
量）で作動する時、つまりエンジン16に対する負荷が小
さい時には、燃料気化器１のスロットルバルブ1aの開度
を小さくしてエンジン16のアイドル回転数を規定値に保
つことができる。

即ち、容量可変型圧縮機17の吐出容量が変化し、エン
ジン16に対する負荷が変動した場合でも、該負荷変動に
応じて燃料気化器１のスロットルバルブ1aの開度を比例
的に制御してアイドル回転数を常に規定値に保つことが
可能となる。

従って、アイドル回転数の不意な上昇による運転者の
不安感を一掃し、またオートマチック車における急激発
進をも確実に防止することができる。

尚、容量可変型圧縮機の稼働率（吐出容量）を車内温
度と設定温度との温度差に応じて３段以上変化させる場
合には、燃料気化器のスロットルバルブの開放段数を同
数変化させるようにしてもよい。また、容量可変型圧縮
機の稼働率（吐出容量）を車内温度と設定温度との温度
差に応じて無段階で比例変化させる場合には、燃料気化
器のスロットルバルブを適当な無段アクチュエータを利
用して同様に比例変化させるようにしてもよい。

（考案の効果） 以上詳述したように、請求項（１）及び（２）記載の
車両用アイドル制御装置によれば、容量可変型圧縮機の
吐出容量が変化し、エンジンに対する負荷が変動した場
合でも、該変動に応じて燃料気化器のスロットルバルブ
の開度を比例的に制御してアイドル回転数を常に一定の
値に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本考案の一実施例を示すもので、第
１図はアイドル調整機構の断面図、第２図及び第３図は
アイドル調整機構の動作説明図、第４図はアイドル制御
回路の構成図、第５図はアイドル制御のタイムチャー
ト、第６図はアイドル制御のフローチャートである。 第７図及び第８図は従来例を示すもので、第７図はアイ
ドル調整機構の概略図、第８図はアイドル制御のタイム
チャートである。 図中、１…燃料気化器、1a…スロットルバルブ、３…第
１アクチュエータ、４…第２アクチュエータ、５…第１
電磁弁、７…第２電磁弁、12…温度設定器、13…温度セ
ンサ、14…制御部、16…エンジン、17…容量可変型圧縮
機、19…アンローダ機構、18,20,21…駆動部、ｔ…車内
温度、Ｔ…設定温度。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】冷房温度設定用の温度設定器と、 車内温度検出用の温度センサと、 エンジンで駆動される容量可変型圧縮機を含む冷房回路
   と、 設定温度と車内温度との温度差に応じて圧縮機の吐出容
   量を変化する容量制御手段と、 燃料気化器のスロットルバルブをアイドル位置を基点と
   して開放可能なバルブ開放手段と、 スロットルバルブを圧縮機の吐出容量に対し比例的に開
   放してエンジンのアイドル回転を一定に保つアイドル制
   御手段とを具備した、 ことを特徴とする車両用アイドル制御装置。
2. 【請求項２】容量制御手段による圧縮機の容量変化と、
   バルブ開放手段による開度変化が夫々段階的である請求
   項（１）記載の車両用アイドル制御装置。