JP2883906B2 - 車両用エアコンのコンプレッサ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、車両に搭載されたエンジンを駆動源とする
車両用冷房装置のコンプレッサを制御する車両用エアコ
ンのコンプレッサ制御装置に関する。

【従来の技術】 一般に、車両用エアコン装置のコンプレッサは、エン
ジンのクランク軸からの動力により電磁クラッチを介し
て駆動され、その電磁クラッチを電機信号でオン／オフ
することにより、作動または停止するように構成されて
いる。 従って、エンジンの燃焼状態が悪いエンジン暖機中に
エアコン運転を開始するときには、コンプレッサの駆動
による負荷がエンジンに掛かるため、エンジンのアイド
リング回転数が低下することになる。 このように、エンジンのアイドリング回転数が低下し
た場合には、エンスト、または、アイドルリング回転数
の変動等が発生する。 このため、エアコンのスイッチがオンされた場合で
も、アイドリング回転数に変動が生じないように、コン
プレッサを自動的に作動または停止させるように制御す
る必要がある。 これに対処するに従来は、第５図に示すように、エン
ジン回転数Neとの比較によりエアコンリレーをオンする
ための判定しきい値Noを、アイドル目標回転数NSよりも
低い値に予め設定している。そして、同図において、T1
0の時点で、エアコンを作動すべくエアコンスイッチが
オフからオンされたとき、エンジン回転数Neが判定しき
い値No以上の場合に、エアコンリレーをオンして電磁ク
ラッチを接続し、コンプレッサの作動を開始させてい
る。 尚、コンプレッサのオン／オフ制御に関するものとし
て、例えば、特開昭62-8821号公報には、スロットル開
度とエンジン回転数とにより特定される運転領域が所定
領域内にあるときには、エンジンとクーラ圧縮機（コン
プレッサ）の連結を所定時間遮断する技術が開示されて
いる。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来のコンプレッサのオン／
オフ制御においては、エンジン回転数Neとの比較により
エアコンリレーをオンするための判定しきい値Noが一義
的な一つの固定値として設定されているため、第５図に
示すように、エンジン暖機中のアイドル時に何等かの原
因によりエンジン回転数Ne（アイドリング回転数）がNi
0からNi1に低下しても、この時のエンジン回転数Neが判
定しきい値No以上であれば、エアコンリレーをオンとし
て電磁クラッチを接続するので、コンプレッサの駆動開
始に伴うエンジン負荷の急増により、エンジン回転数Ne
が更にNi2に低下し（第５図のT11の時点）、アイドル回
転が不安定となることがあった。 本発明は、上記事情に鑑み、エンジン暖機中のアイド
ル時におけるエンジン回転数の変動を抑制することが可
能な車両用エアコンのコンプレッサ制御装置を提供する
ことを目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本発明は、エンジンのクラ
ンク軸からの動力を駆動源とし、エアコンスイッチの操
作に応じエアコンリレーをオン／オフして、電磁クラッ
チを断続することによりエアコン用コンプレッサの駆動
をオン／オフ制御する車両用エアコンのコンプレッサ制
御装置において、エンジン冷却水温度に応じて設定され
る目標アイドル回転数よりも低く、且つエンジン冷却水
温度が低いほど高い値に設定され、エンジン回転数との
比較によりエアコンリレーをオンするための判定しきい
値を、記憶保持する判定しきい値保持手段と、エンジン
冷却水温度に基づいて上記判定しきい値保持手段を参照
し、該エンジン冷却水温度に対応する判定しきい値を設
定する判定しきい値設定手段と、エアコンスイッチがオ
ンのとき、エンジン回転数を上記判定しきい値と比較す
る回転数比較手段と、エンジン回転数が判定しきい値以
上となった時点から上記エアコンリレーをオンするまで
の待機時間を保持するタイマ保持手段と、エアコンスイ
ッチがオンされ、エンジン回転数が上記判定しきい値以
上の場合に、上記タイマ保持手段による待機時間経過後
に上記エアコンリレーをオンする制御手段とを備えたこ
とを特徴とする。

【作用】

本発明では、エンジン回転数との比較によりエアコン
リレーをオンするための判定しきい値を、エンジン冷却
水温度に応じて設定される目標アイドル回転数よりも低
く、且つエンジン冷却水温度が低いほど高い値に設定す
る。そして、エアコンスイッチがオンされ、エンジン回
転数が上記判定しきい値以上の場合に、タイマ保持手段
による待機時間経過後にエアコンリレーをオンし、コン
プレッサの作動を開始する。 従って、エンジン回転数との比較によりエアコンリレ
ーをオンするための判定しきい値を、目標アイドル回転
数との関係で、エンジンの冷却水温度によりエンジン暖
機状態に対応して設定することが可能となる。そして、
エアコンスイッチがオンされても、直ちにエアコンリレ
ーをオンすることなく、エンジン回転数が判定しきい値
以上の場合であって、更に、タイマ保持手段による所定
待機時間の経過後にエアコンリレーをオンするので、エ
ンジン暖機中のアイドル時であっても、エアコンリレー
のオンよるコンプレッサ作動に伴うアイドリング回転数
の低下が抑制され、エンジン回転数の変動が抑制され
る。

【実施例】

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第
１図〜第４図は、本発明の一実施例を示す。 先ず、第１図に基づいて、車両用エアコンのコンプレ
ッサの制御系について説明する。 バッテリ20に、エアコンスイッチ21、冷媒圧力に応じ
オン、オフするプレッシャスイッチ19、エアコンの設定
温度を保持するためのサーモスイッチ18が順に直列接続
され、更に、エアコンリレー12のリレー接点を介して、
クラッチ17aを作動しコンプレッサ16を図示しないエン
ジンのクランク軸からの駆動源に断続するための電磁ク
ラッチ17の励磁コイル17bが接続されている。 尚、プレッシャスイッチ19は、周知のように、冷媒
（エアコンガス）の不足時にコンプレッサ16等を保護す
るためのもので、冷媒圧力の低下によりオフし、冷媒の
不足時に、エアコンスイッチ21のオン，オフ操作に拘ら
ずコンプレッサ16を停止する。 また、符号１は制御装置であり、サーモスイッチ18と
エアコンリレー12間の電圧信号をエアコン信号A/Cとし
て入力すると共に、図示しないエンジンに配設されたエ
ンジン回転数検出センサ２及びエンジン冷却水温度検出
センサ４からの出力信号を入力する。また、制御装置１
の出力側に、上記エアコンリレー12のリレーコイル、及
びアイドルスピードコントロール弁14が接続されてい
る。 そして、制御装置１は、各センサからの出力信号、及
びエアコン信号A/Cに基づいてアイドルスピードコント
ロール弁14を制御してアイドル回転数を制御すると共
に、エアコンリレー12をオン／オフして電磁クラッチ17
を断続することによりエアコン用コンプレッサ16の駆動
をオン／オフ制御するために、エンジン回転数算出手段
３、エンジン冷却水温度算出手段５の機能手段を有し、
アイドルスピードコントロール弁14に対する制御系とし
て、アイドル目標回転数保持手段６、アイドル目標回転
数設定手段8b、アイドル回転数制御手段15a、駆動手段1
5bの各機能手段を備え、更に、車両用エアコンのコンプ
レッサ制御系として、判定しきい値保持手段７、判定し
きい値設定手段8a、回転数比較手段９、タイマ保持手段
10、コンプレッサクラッチ制御手段11、駆動手段13の各
機能手段を備える。 これら各機能手段について説明すると、エンジン回転
数算出手段３は、エンジン回転数検出センサ２からの出
力信号に基づいてエンジン回転数Neを算出し、また、エ
ンジン冷却水温度算出手段５は、エンジン冷却水温度検
出センサ４からの出力信号に基づいてエンジン暖機状態
を表すエンジンの冷却水温度Twを算出する。 また、アイドル回転数制御系として、上記アイドル目
標回転数保持手段６は、それぞれエアコンスイッチ21の
オン時と、オフ時のアイドル回転数の目標値となるエア
コンスイッチON時アイドル目標回転数Ns1と、エアコン
スイッチOFF時アイドル目標回転数Ns2とを、エンジン冷
却水温度Twをパラメータとして記憶保持する。 ここで、第２図に示すように、エアコンスイッチON時
アイドル目標回転数Ns1は、コンプレッサ16の駆動に伴
うエンジン負荷の増加に対応して、エアコンスイッチOF
F時アイドル目標回転数Ns2よりも高い値に設定されてい
る。そして、両アイドル目標回転数NS1,NS2は、エンジ
ン冷却水温度Twが低いほどエンジンフリクションが増加
すると共にエンジンの燃焼状態が悪化するため、これを
補償してアイドル回転数を上昇すべく、エンジン冷却水
温度Twが低いほど高い値に設定されている。 アイドル目標回転数設定手段8bは、エンジン冷却水温
度Twに基づき上記アイドル目標回転数保持手段６を参照
し、エアコン信号A/Cによりエアコンスイッチ21のオン
時には、その時のエンジン冷却水温度Twに対応するエア
コンスイッチON時アイドル目標回転数Ns1によりアイド
ル目標回転数Nsを設定し、また、エアコンスイッチ21の
オフ時には、その時のエンジン冷却水温度Twに対応する
エアコンスイッチOFF時アイドル目標回転数Ns2によりア
イドル目標回転数Nsを設定する。 アイドル回転数制御手段15aは、アイドル時におい
て、エンジン回転数Neと上記アイドル目標回転数設定手
段8bにより設定されたアイドル目標回転数Nsとの差に基
づいて、エンジン回転数Neをアイドル目標回転数Nsに収
束させるための制御量を設定し、駆動手段15bを介して
該制御量に相応する駆動信号をアイドルスピードコント
ロール弁14に出力する。 一方、車両用エアコンのコンプレッサ制御系として、
判定しきい値保持手段７は、エンジン回転数Neとの比較
によりエアコンリレー12をオンするための判定しきい値
Noを、エンジン冷却水温度Twをパラメータとして記憶保
持する。 この判定しきい値Noは、第２図に示すように、上記エ
アコンスイッチON時アイドル目標回転数Ns1及びエアコ
ンスイッチOFF時アイドル目標回転数Ns2よりも低い値に
設定されており、且つ、これら両アイドル目標回転数NS
1、NS2に対応して、エンジン冷却水温度Twが低いほど高
い値に設定される。これにより、エンジン回転数Neとの
比較によりエアコンリレー12をオンするための判定しき
い値Noを、目標アイドル回転数Nsとの関係で、エンジン
の冷却水温度Twによりエンジン暖機状態に対応して設定
することが可能となる。 従って、車両用エアコンのコンプレッサ制御におい
て、エンジン回転数Neとの比較によりエアコンリレー12
をオンしコンプレッサ16を作動するための判定しきい値
Noは、アイドル回転数制御における目標アイドル回転数
Nsに対し、常に適正値を保ち、コンプレッサ制御とアイ
ドル回転数制御との整合を図ることが可能となる。 判定しきい値設定手段8aは、エンジン冷却水温度Twに
基づき上記判定しきい値保持手段７を参照し、その時の
エンジン冷却水温度Twに対応する判定しきい値Noを設定
する。 回転数比較手段９は、エアコン信号A/Cが入力されて
いるとき、すなわち、サーモスイッチ18及びプレッシャ
スイッチ19が共にオンの状態下で、エアコンスイッチ21
がオンのとき、エンジン回転数Neを、その時のエンジン
冷却水温度Twに応じて設定された上記判定しきい値Noと
比較する。 タイマ保持手段10は、エンジン回転数Neが判定しきい
値No以上となった時点から上記エアコンリレー12をオン
するまでの待機時間を保持する。ここで、タイマ保持手
段10による待機時間は、エンジン回転数Neが判定しきい
値No以上となった時点からエアコンリレー12をオンして
コンプレッサ16を作動させても、エンジン回転数Neの低
下を抑制し得ると見做し得る時間を与えるものである。 コンプレッサクラッチ制御手段11は、エアコンスイッ
チ21がオンされエアコン信号A/Cが入力されていると
き、エンジン回転数Neが上記判定しきい値To以上の場合
に、タイマ保持手段10による待機時間の経過後に、駆動
手段13を介してエアコンリレー12をオンし、電磁クラッ
チ17の接続によりコンプレッサ16の作動を開始させる。 次に、制御装置１による車両用エアコンのコンプレッ
サ制御処理について、第３図のフローチャートに従い説
明する。 エアコン信号A/Cが入力されるエアコンスイッチ21が
オン（ステップS301）、且つ、プレッシャスイッチ19及
びサーモスイッチ18が共にオンのとき（ステップS302,S
303）、ステップS304で、エンジン冷却水温度Twを読込
み、続くステップS306で、エンジン冷却水温度Twに基づ
いて判定しきい値保持手段７を参照し、現在のエンジン
冷却水温度Twに対応する判定しきい値Noを設定し（第２
図参照）、ステップS307へ進む。 ステップS307では、現在のエンジン回転数Neを上記判
定しきい値Noと比較し、エンジン回転数Neが判定しきい
値No以上のとき、ステップS309へ進み、タイマ保持手段
10による待機時間Tiを読込み、続くステップS310で、エ
ンジン回転数Neが判定しきい値No以上となってから上記
待機時間Tiを経過したか否かを判断する。 そして、待機時間Tiの経過後に、ステップS310で、エ
アコンリレー12をオンし、電磁クラッチ17の接続により
コンプレッサ16の作動を開始させる。 すなわち、アイドル時において、第４図に示すよう
に、T1の時点でエアコンスイッチ21がオンされたとして
も、この時、エンジン回転数Neがエンジン冷却水温度Tw
に基づいて設定された判定しきい値Noに達していなけれ
ば、エアコンリレー12のオフを継続し、コンプレッサ16
が停止に保持される。 その後、T2の時点で、エンジン回転数Neが判定しきい
値No以上となっても、この時には、未だエアコンリレー
12のオフを継続し、コンプレッサ16は停止に保持され
る。 そして、エンジン回転数Neが上記判定しきい値No以上
の場合に、タイマ保持手段10による待機時間Tiを経過し
たT3の時点で、エアコンリレー12がオンされ、電磁クラ
ッチ17の接続によりコンプレッサ16の作動が開始され
る。 また、このとき、エンジン回転数Neは、上述のアイド
ル回転数制御によって、アイドル目標回転数Nsに収束す
るよう制御される。 ここで、車両用エアコンのコンプレッサ制御におい
て、エンジン回転数Neとの比較によりエアコンリレー12
をオンしコンプレッサ16を作動するための判定しきい値
Noは、目標アイドル回転数Nsとの関係で、エンジンの冷
却水温度Twによりエンジン暖機状態に対応して設定さ
れ、且つ、アイドル回転数制御における目標アイドル回
転数Nsに対して、常に適正値を保ち設定される。 そして、エアコンスイッチ21がオンされても、直ちに
エアコンリレー12をオンすることなく、エンジン回転数
Neが、エンジン暖機状態を表すエンジン冷却水温度Twに
基づいて設定された判定しきい値No以上の場合であっ
て、更に、タイマ保持手段10によって与えられるエンジ
ン回転数Neの低下を抑制し得ると見做し得る待機時間Ti
の経過後に、エアコンリレー12をオンしコンプレッサ16
の作動を開始させることで、エンジン暖機中のアイドル
時であっても、エアコンリレー12のオンよるコンプレッ
サ16の作動に伴うアイドリング回転数の低下が抑制さ
れ、エンジン回転数Ncの変動を抑制することが可能とな
る。

【発明の効果】

以上説明したように、本発明によれば、エンジン回転
数との比較によりエアコンリレーをオンするための判定
しきい値を、エンジン冷却水温度に応じて設定される目
漂アイドル回転数よりも低く、且つエンジン冷却水温度
が低いほど高い値に設定する。そして、エアコンスイッ
チがオンされ、エンジン回転数が上記判定しきい値以上
の場合に、タイマ保持手段による待機時間経過後にエア
コンリレーをオンレ、コンプレッサの作動を開始するの
で、エンジン暖機中のアイドル時であっても、エアコン
リレーのオンよるコンプレッサ作動に伴うアイドリング
回転数の低下を抑制することが可能となり、エンジン回
転数の変動を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示し、第１図は制
御装置の機能構成を示す機能ブロック図、第２図はエア
コンスイッチON時アイドル目標回転数およびエアコンス
イッチOFF時アイドル目標回転数と、判定しきい値との
関係を示す説明図、第３図は制御装置による車両用エア
コンのコンプレッサ制御処理を示すフローチャート、第
４図はコンプレッサ制御処理によるエンジン回転数の挙
動を示すタイムチャート、第５図は従来例を示し、従来
のコンプレッサ制御処理によるエンジン回転数の挙動を
示すタイムチャートである。 １……制御装置 ２……エンジン回転数検出センサ ４……エンジン冷却水温度検出センサ ７……判定しきい値保持手段 8a……判定しきい値設定手段 ９……回転数比較手段 10……タイマ保持手段 11……コンプレッサクラッチ制御手段 12……エアコンリレー 16……コンプレッサ 17……電磁クラッチ 21……エアコンスイッチ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンのクランク軸からの動力を駆動源
   とし、エアコンスイッチの操作に応じエアコンリレーを
   オン／オフして、電磁クラッチを断続することによりエ
   アコン用コンプレッサの駆動をオン／オフ制御する車両
   用エアコンのコンプレッサ制御装置において、 エンジン冷却水温度に応じて設定される目標アイドル回
   転数よりも低く、且つエンジン冷却水温度が低いほど高
   い値に設定され、エンジン回転数との比較によりエアコ
   ンリレーをオンするための判定しきい値を、記憶保持す
   る判定しきい値保持手段と、 エンジン冷却水温度に基づいて上記判定しきい値保持手
   段を参照し、該エンジン冷却水温度に対応する判定しき
   い値を設定する判定しきい値設定手段と、 エアコンスイッチがオンのとき、エンジン回転数を上記
   判定しきい値と比較する回転数比較手段と、 エンジン回転数が判定しきい値以上となった時点から上
   記エアコンリレーをオンするまでの待機時間を保持する
   タイマ保持手段と、 エアコンスイッチがオンされ、エンジン回転数が上記判
   定しきい値以上の場合に、上記タイマ保持手段による待
   機時間経過後に上記エアコンリレーをオンする制御手段
   とを備えたことを特徴とする車両用エアコンのコンプレ
   ッサ制御装置。