JP2775925B2 - 車両のエンジン回転数制御装置 - Google Patents

車両のエンジン回転数制御装置

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JP2775925B2
JP2775925B2 JP29812789A JP29812789A JP2775925B2 JP 2775925 B2 JP2775925 B2 JP 2775925B2 JP 29812789 A JP29812789 A JP 29812789A JP 29812789 A JP29812789 A JP 29812789A JP 2775925 B2 JP2775925 B2 JP 2775925B2
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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、可変容量形コンプレッサを備えた車両のエ
ンジン回転数制御装置に関する。
B.従来の技術 車両室内を快適に保つ観点からエアコンを装備するの
は一般的なことであるが、近時は車両の熱負荷に応じて
冷媒能力を変える、いわゆる可変容量形コンプレッサが
用いられることも多い。この種の可変容量形コンプレッ
サは、車両熱負荷に応じてコンプレッサの斜板の角度、
すなわち傾斜角を調節してコンプレッサ1回転あたりの
冷媒吐出量を制御し、これにより車両熱負荷に対応して
エンジン側の負荷を軽減している。なお、熱負荷が大き
くなるほど傾斜角は大きくなり、吐出容量は大きくな
る。
このような可変容量形コンプレッサは車両のエンジン
によって駆動されるが、エンジンの回転数は、走行中は
別としてアイドル状態にあるときには自らの回転を運転
者の意志によらずにスムーズに継続させる必要があり、
そのため回転数制御装置が設けられる。
従来の回転数制御装置では、アイドル回転数制御を行
い、目標アイドル回転数になるように、スロットル弁を
バイパスする通路に設けられたAACバルブ(補助空気流
量制御弁)の開度を調節するとともに、エアコンがオン
するとAACバルブの開度を一定量だけ余計に開いてアイ
ドル回転数を上げ、コンプレッサ負荷の増加に対処して
いる(例えば、実開昭62−173533号公報参照)。ここ
で、可変容量形コンプレッサの傾斜角は一定でなく、エ
ンジンに対する負荷はコンプレッサ傾斜角が大きいほど
大きい。したがって、従来は最大傾斜角の負荷にも十分
に対応できるようにし、この最大負荷に応じた回転数増
量を一律に行っている。
C.発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来のエンジン回転数制御
装置にあっては、外気温などによる車両熱負荷にかかわ
らずエアコンオン・オフによるアイドル回転補正量(AA
Cバルブの空気流量に対応)が同一であったため、特に
可変容量形コンプレッサの傾斜角が小さい状態、すなわ
ち負荷が小さい状態でエアコンが作動していて、かつア
イドル回転時に目標アイドル回転数になるようにAACバ
ルブが閉じ側にあるとき、エアコンをオフ(エアコンの
電磁クラッチをオフ)すると、AACバルブのエアコン増
量分が一気にゼロになり、AACバルブの開度が小さくな
って、エンジンストールを起こす可能性があるという問
題点があった。
これを第6図を参照して具体的に説明すると、いま低
負荷時のアイドル安定時にタイミングt1でエアコン(図
面中ではA/Cと略記)がオンすると、一定増量分だけAAC
バルブの開度が大きくなって目標回転数が上昇する。こ
の場合、低負荷であるから可変容量形コンプレッサの傾
斜角が小さくタイミングt1直後はアイドル回転数が急激
に上昇するが、その後は回転数がやや低下してAACバル
ブが閉じ側のある開度で落ちついている。この状態で運
転中にタイミングt2で電磁クラッチを切ってエアコンを
オフすると、そのときの外気温条件等によりコンプレッ
サの駆動負荷トルクが異なるため、エアコンが低負荷で
あるような場合にAACバルブに対する一定増量分が一気
にゼロになると、回転数が急激に低下してアイドル安定
度が悪化し、最悪の場合、アイドル安定回転数の限界を
超えてエンストしてしまう。
本発明の技術的課題は、外気温等、車両熱負荷にかか
わらず、エアコンオフ時のアイドル回転数の急激な低下
を抑えてエンストを防止することにある。
D.課題を解決するための手段 クレーム対応図である第1図により説明すると、本発
明は、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段101
と、エンジンがアイドル状態にあることを検出するアイ
ドル検出手段102と、エンジンからの動力が電磁クラッ
チを介して接断され吐出容量が可変とされる可変容量形
コンプレッサ107と、可変容量形コンプレッサ107を有す
るエアコンの作動状態を検出するエアコン検出手段103
と、流量制御値に基づいてエンジンの空気流量を調節
し、回転数を変える流量調節手段106と、エンジンがア
イドル状態にあるとき、目標回転数となるように流量調
節手段106の開度を制御する制御値を演算するととも
に、エアコンが作動すると該制御値を一定の増量補正分
により増量補正し、エアコンの停止が指令されると、可
変容量コンプレッサ107の吐出容量が一定値に固定され
た後に該コンプレッサ107の電磁クラッチが切られると
エアコンの増量補正分を除去する流量制御値演算手段10
4と、エアコンが作動すると車両の空気調和を行うため
に可変容量コンプレッサ107の吐出容量を制御し、エア
コン停止が指令されると該コンプレッサ107の吐出容量
を一定値に固定し、その後電磁クラッチを断とする信号
を出力するエアコン制御手段105とを具備することによ
り、上述の問題点を解決する。
E.作用 エンジンがアイドル状態にあるときエアコンが作動す
ると、空気流量が一定の補正分だけ増量補正され、エア
コンの停止指令が指令されると、可変容量形コンプレッ
サの吐出容量が一定値に固定されるに伴って空気流量が
一定量だけ増量補正され、その後該コンプレッサの電磁
クラッチが切られ、かちエアコンの増量補正分が除去さ
れる。
したがって、吐出容量がフルストローク側の一定値に
固定されることでエンジン駆動負荷が大きくなり、この
負荷増に対応するように空気流量も一定増量補正され、
エンジン駆動能力が大きくなっているから、その後電磁
クラッチが切られてもアイドル回転数の低下が抑えら
れ、エンストが回避される。
F.実施例 第2図〜第5図により本発明の一実施例を説明する。
第2図は車両のエンジン回転数制御装置の全体構成図
である。この図において、1は車両に搭載されたエンジ
ンで、吸入空気は吸気通路2を通して各気筒に供給さ
れ、燃料はインジェクタ3により噴射される。気筒内の
混合気は点火プラグ4の放電作用によって着火,爆発
し、排気管5を通して排出される。
ここで、エンジン1のアイドル時にはスロットルバル
ブ6a,6bが閉弁状態にあり、アイドル時の吸入空気はAAC
バルブ7により調節されてアイドル回転数が規定値にフ
ィードバック制御される。本実施例のAACバルブ7は、
従前のAACバルブ,エアレギュレータ,FICD(Fast Idle
Control Device)バルブ等の機能を総合して有するもの
で、ステップモータ式のものが採用され、補助空気制御
の精度向上および配管類の簡素化を意図している。AAC
バルブ7は補助空気量制御信号に基づき内蔵のステップ
モータを該信号に対応するステップ数だけ回転してバル
ブを軸方向に移動させ、バイパス通路8を開閉する。開
閉量は例えば128ステップあり、ステップの変化に応じ
てバイパス通路8の空気流量が変わり、アイドル回転数
が調節される。
9はエンジン1により駆動される可変容量形コンプレ
ッサであり、コンプレッサ9は車室内の空調制御を行う
ためのエアコンシステムの中で冷媒の圧送を行うもの
で、その吐出容量は車室内の熱負荷に応じて可変制御さ
れる。可変容量形コンプレッサ9は既に周知のものであ
り、吐出容量の可変は斜板の傾斜角を制御して行う。例
えば、特開昭58−158382号公報に開示されているものと
同様に、ピストンの後側のケーシング室に可変容量形コ
ンプレッサ9の吐出圧を導くか、吸入圧を導くかにより
ピストンと接続された斜板91の傾斜角を調節する。な
お、何れを導くかは不図示のコントロール弁で行い、コ
ントロール弁の駆動制御は車両熱負荷からISOLと呼ぶコ
ントロール弁のソレノイド制御電流を演算して行う。ソ
レノイド制御電流ISOLの演算はA/Cコントローラ10によ
って行われ、A/Cコントローラ10は後述のプログラムに
従って車両の熱負荷を検出している各種の温度や日射量
のセンサ群11からの出力に基づいて車両の空気調和制御
を行うための最適な傾斜角を算出し、ISOLをコンプレッ
サ9に出力するとともに、コンプレッサ9の電磁クラッ
チ92への通電制御(すなわち、クラッチの入・切)を行
う。電磁クラッチ92はエンジン1の駆動力を受けるプー
リ93に内蔵されている。ISOLは傾斜角に対応し、可変容
量形コンプレッサ9の吐出容量に相当する。
ソレノイド制御電流ISOLの値はコントロールユニット
20に入力されており、コントロールユニット20にはさら
にエンジン1の回転数を検出しているクランク角センサ
21,エンジン1がアイドル状態にあることを検出してい
るアイドルスイッチ22,エアコンの作動を検出するエア
コンスイッチ23およびスロットルバルブ6aの開度を検出
しているスロットルセンサ24からの信号が入力される
他、センサは図示していないが、水温信号,車速信号,
変速機のニュートラル信号およびバッテリ電圧信号が入
力される。コントロールユニット20は主にマイクロコン
ピュータにより構成され、上記各センサからの信号に基
づきアイドル時の回転数が目標値になるような制御値を
演算し、補助空気量制御信号をAACバルブ7に出力す
る。なお、コントロールユニット20はアイドル回転数制
御の他にも燃料噴射制御を行うが、本発明と直接関係が
ないので省略する。
次に作用を説明する。
第3図はアイドル回転数制御のフローチャートであ
り、まず、ステップS1でエンジン1がオンしているか
(起動しているか)否かを判別しステップS2でアイドル
状態を判別する。ステップS1,S2でNOのときはステップS
1に戻り、YESになると、ステップS3でエンジン回転数N
とAACバルブ7の実際の空気流量QAACを読み込む。次い
で、ステップS4でフラグ1を判別する。フラグ1は、エ
ンジン1がアイドル状態にあり、かつエアコンスイッチ
23がオンであるとき立てられ、エアコンのオフが指令さ
れるとリセットされる。最初はフラグ1=0であるから
ステップS5に進み、エアコンスイッチ23がオンであるか
否かを判別する。エンジン1がアイドル時にエアコンス
イッチ23がオンするとステップS6でフラグを立て、ステ
ップS7でAACバルブ7の空気流量(以下、制御空気流量
という)Qを Q=QAAC+Q1 但し、Q1:エアコンオン時の一定増量分なる式で演算
し、その後ステップS8でAACバルブ7の実際の空気流量Q
AACがQと等しくなるような補助空気量制御信号を出力
して今回ルーチンを終了しリターンする。
これにより、AACバルブ7の開度がQ1に担当する分だ
け大きくなり、エアコンの駆動負荷によるアイドル回転
数の低下を抑制する。なお、Q1は熱負荷、すなわち可変
容量コンプレッサ9の負荷にかかわらず従来例と同様に
一律に設定される。
一方、ステップS5でエアコンスイッチがオフのときは
ステップS9,S10でエンジン回転数Nを(N1+α)および
(N1−α)とそれぞれ比較する。N1はエアコンオフ時の
目標アイドル回転数(所定値)であり、αはフィードバ
ック制御時の不感帯に相当する値である。N>N1+αと
きはステップS11で制御空気流量QをQ=QAAC−β(但
し、βは目標値にフィードバック補正するための補正
値)とし、N<N1−αのときはステップS12でQ=QAAC
+βとし、さらにN1−α≦N≦N1+αのときはフィード
バック補正の目標範囲内に入っていると判断しステップ
S13でQ=QAACと置いてと置いてステップS8に進む。し
たがって、エアコンがオフのときは所定の目標アイドル
回転数となるように空気流量がフィードバック制御さ
れ、アイドル安定度が保たれる。
上記ステップS4でフラグ=1のとき、すなわちエンジ
ン1のアイドル時にエアコンスイッチ23がオンしている
ときは、ステップS4から分岐してステップS14でエアコ
ンスイッチ23がオフしているか否か、すなわち、エアコ
ンのオフが指令されているか否かを判別する。NOのとき
はステップS15,S16で、エンジン回転数Nを(N2+α)
および(N2−α)とそれぞれ比較する。N2はエアコンオ
ン時の目標アイドル回転数(所定値)である。N>N2
βときはステップS17で制御空気流量QをQ=QAAC−β
としてステップS11と同様の処理を行う。また、N<N2
−αのときはステップS18でステップS12と同様の処理を
行い、さらにN2−α≦N≦N2+αのときはステップS19
でステップS13と同様の処理を行う。ステップS17〜S19
の何れかを経ると、ステップS8に進む。したがって、エ
アコンがオンのときもアイドル回転数がフィードバック
制御される。但し、以下に述べるステップでエアコンオ
フ時の手当てがなされている点に本実施例の特徴があ
る。
すなわち、ステップS14でYESのとき(エアコンのオフ
が指令されたとき)は、次いで、ステップS20でA/Cコン
トローラ10から電磁クラッチ92のオフ(断)が指令され
ているか否かを判別する。電磁クラッチ92のオフが指令
されているとき(エアコンスイッチ23のオフから一定時
間が経過していないときに相当)ステップS15に進み、
オフが指令されているときはステップS21でフラグ1を
リセットし、ステップS22で制御空気流量Qを Q=QAAC−Q1 としてステップS23に進む。これは、エアコン作動時に
増量補正した空気流量と同じQ1だけ減量補正する処理に
相当する。次いで、ステップS23でプーリ93をオフして
コンプレッサ9の駆動を停止するとともに、QAAC=Qと
置いてステップS8と同様の処理を行ってリターンする。
第4図はコンプレッサ制御のフローチャートであり、
本プログラムはA/Cコントローラ10において実行され
る。
まずステップS31でエアコンスイッチがオンであるか
否かを判別し、オンのときはステップS32でエアコンの
ファンがオンであるか否かを判別する。ファンがオンの
ときは車内の空調制御の要請がなされていると判断し、
ステップS33でフラグ2が立っているか否かを判別する
フラグ2=1のときはそのままステップS34に進み、フ
ラグ2=0のときはステップS35でフラグ2=1にセッ
トしてステップS34に進む。ステップS34ではいわゆる通
常の空調制御を行い、必要に応じてコンプレッサ9の斜
板調整,吹出口制御などを行って車内を所定温度に保
つ。
一方、上記ステップS31,32でNOに分岐するとき、すな
わちエアコンスイッチ23がオフしてエアコンの停止が指
令されるか、あるいは空調のためのファンがオフしてエ
アコンの停止が指令されると、ステップS36でエンジン
1がアイドル状態にあるか否かを判別する。アイドルで
ないときはステップS37で直ちにプーリ93をオフとして
リターンする。このときはエンジン回転数の制御は運転
者のアクセル操作に一任されており、従来の問題点のよ
うな不都合がないからである。
一方、アイドル状態のときはステップS38でフラグ2
が立っているか否かを判別し、フラグ2=0のときはス
テップS37に進み、フラグ2=1のときはステップS39で
コンプレッサ9のソレノイド制御電源ISOLを一定値にし
て斜板31をフルストローク側の所定角度に固定する。こ
れは、斜板91の角度を大きくしてエンジン1の駆動負荷
を大きくするためである。次いで、ステップS40でタイ
マをスタートさせ、ステップS41でタイマの値Tが一定
値T1(第5図の一定時間T1参照)以上になると電磁クラ
ッチ92のオフするための準備が完了したと判断してステ
ップS42で電磁クラッチ92のオフを指令し、その後、ス
テップS43でフラグ2をリセットしてリターンする。
以上のプログラムに基づくエアコン停止時のタイミン
グチャートは第5図のように示される。いま、タイミン
グt3でエアコンスイッチ23がオフになると、まずコンプ
レッサ9の斜板の角度が大きくなってフルストローク側
の一定値に固定される。これにより、エンジン1の駆動
負荷が大きくなるが、この負荷増に対抗できるようにア
イドル回転数がフィードバック制御される(AACバルブ
7の開度が増加)から、結局、アイドル回転数は低下し
ない。その後、第4図のステップS41に示すようにタイ
マ値Tが一定値T1になると、AACバルブ7のエアコン作
動に伴う増量補正分がカットされる。このとき、AACバ
ルブ7は開き気味に調整されており、かつ電磁クラッチ
92が断となってもエンジン1の駆動能力が大きくなって
いるから、アイドル回転数の急激な低下が抑えられ、ア
イドル安定度の向上、特にエンストの防止を図ることが
できる。
以上の実施例の構成において、クランク角センサ21が
回転数検出手段101を、アイドルスイッチ22がアイドル
検出手段102を、アイドスイッチ23がエアコン検出手段1
03を、コントロールユニット20、特に第3図の各ステッ
プ等が流量制御値演算手段104を、コントロールユニッ
ト20、特に第4図の各ステップ等がエアコン制御手段10
5を、AACバルブ7およびバイパス通路8が流量調節手段
106をそれぞれ構成する。
なお、可変容量コンプレッサの吐出容量制御は実施例
の形式に限定されず、アイドル回転数の増量制御もAAC
バルブ7のみによる方式に限定されない。
G.発明の効果 本発明によれば、エアコンの停止が指令されたとき可
変容量形コンプレッサの容量をある一定値にしてから電
磁クラッチをオフしているので、外気温等熱負荷にかか
わらずエアコンオフ時のアイドル回転数の急激な低下を
抑えることができ、アイドル安定度を高めて、特にエン
ストを防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はクレーム対応図である。 第2図〜第5図は本発明に係る車両のエンジン回転数制
御装置の一実施例を説明するもので、第2図が全体の構
成図、第3図がアイドル回転数制御のフローチャート、
第4図がコンプレッサ制御のフローチャート、第5図が
作用を説明するタイミングチャート、第6図は従来装置
の問題点を説明するグラフである。 1:エンジン、7:AACバルブ 8:バイバス通路、9:コンプレッサ 10:A/Cコントローラ 20:コントロールユニット 21:クランク角センサ、22:アイドルスイッチ 23:エアコンスイッチ、91:斜板 92:電磁クラッチ、93:プーリ 101:回転数検出手段、102:アイドル検出手段 103:エアコン検出手段、104:制御値演算手段 105:エアコン制御手段、106:流量調節手段 107:可変容量形コンプレッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−195112(JP,A) 特開 昭58−199215(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60H 1/32

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの回転数を検出する回転数検出手
    段と、エンジンがアイドル状態にあることを検出するア
    イドル検出手段と、 エンジンからの動力が電磁クラッチを介して接断され吐
    出容量が可変とされる可変容量形コンプレッサと、 可変容量形コンプレッサを有するエアコンの作動状態を
    検出するエアコン検出手段と、 流量制御値に基づいてエンジンの空気流量を調節し、回
    転数を変える流量調節手段と、 エンジンがアイドル状態にあるとき、目標回転数となる
    ように前記流量調節手段の開度を制御する制御値を演算
    するとともに、エアコンが作動すると該制御値を一定の
    増量補正分により増量補正し、エアコンの停止が指令さ
    れると、可変容量コンプレッサの吐出容量が一定値に固
    定された後に該コンプレッサの電磁クラッチが切られる
    とエアコンの増量補正分を除去する流量制御値演算手段
    と、 エアコンが作動すると車両の空気調和を行うために可変
    容量コンプレッサの吐出容量を制御し、エアコン停止が
    指令されると該コンプレッサの吐出容量を一定値に固定
    し、その後電磁クラッチを断とする信号を出力するエア
    コン制御手段とを備えたことを特徴とする車両用エンジ
    ン回転数制御装置。
JP29812789A 1989-11-15 1989-11-15 車両のエンジン回転数制御装置 Expired - Lifetime JP2775925B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101095748B1 (ko) 2004-07-28 2011-12-21 한라공조주식회사 자동차용 공조장치 제어방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101095748B1 (ko) 2004-07-28 2011-12-21 한라공조주식회사 자동차용 공조장치 제어방법

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