JP2988057B2

JP2988057B2 - 可変容量コンプレッサの駆動トルク検出装置

Info

Publication number: JP2988057B2
Application number: JP3261958A
Authority: JP
Inventors: 康司山中; 成男沼澤; 英樹鈴木; 宏木下; 保幸西
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1991-10-09
Filing date: 1991-10-09
Publication date: 1999-12-06
Anticipated expiration: 2014-12-06
Also published as: JPH0596938A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばエアコンディシ
ョナのような車両に搭載した冷却装置内に設けられ、冷
媒を凝縮器およびエバポレータを介して循環させる可変
容量コンプレッサの駆動トルクを検出する駆動トルク検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、エアコンディショナのような
冷却装置を搭載した車両においては、冷却装置の作動の
有無、または循環する冷媒の高圧側圧力によって冷却装
置によるエンジン負荷の大きさを推定し、同推定結果に
応じてアイドリング状態にあるエンジンへの吸入空気量
（燃料供給量）を制御して、アイドリング状態にあるエ
ンジンがラフアイドルなったり、エンジンストール（以
下、単にエンストという）したりしないようにしている
（例えば、特開昭６２−４１９５１号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
冷却装置の運転に応じてエンジン出力の制御を行う場
合、本来的には、冷却装置内のコンプレッサの駆動トル
クを検出することが望ましい。しかし、上記従来装置に
おいては、コンプレッサの駆動トルクを検出しているわ
けではないので、アイドリング状態にあるエンジンへの
吸入空気量（燃料供給量）を精度よく制御できない。ま
た、このような冷却装置にあっては、可変容量コンプレ
ッサが使用されることが多く、特に、この可変容量コン
プレッサの駆動トルクは、冷媒の高圧側圧力の影響を僅
かに受けるものの、その容量すなわち冷媒流量とその回
転速度との比の影響を大きく受けるので、上記従来装置
のような方法ではアイドリング状態にあるエンジンへの
吸入空気量（燃料供給量）を精度よく制御できない。本
発明は上記問題に対処するためになされたもので、その
目的は、車両に搭載した冷却装置内に設けられた可変容
量コンプレッサの駆動トルクを精度よく検出する可変容
量コンプレッサの駆動トルク検出装置を提供することに
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成上の特徴は、図１に示すように、車両
に搭載した冷却装置１内に設けられ冷媒を凝縮器１ａお
よびエバポレータ１ｂを介して循環させる可変容量コン
プレッサ１ｃの駆動トルクを検出する駆動トルク検出装
置を、車両外部から流入して凝縮器１ａを冷却する外気
の温度を検出する外気温検出手段２と、凝縮器１ａにて
凝縮された冷媒の温度を検出する冷媒温度検出手段３
と、車速を検出する車速検出手段４と、可変容量コンプ
レッサ１ｃの回転速度を検出する回転速度検出手段５
と、前記検出された外気温度、冷媒温度、車速および回
転速度に基づいて前記可変容量コンプレッサ１ａの駆動
トルクを演算するトルク演算手段６とで構成したことに
ある。

【０００５】

【作用】上記のように構成した本発明においては、外気
温検出手段２が車両外部から流入して凝縮器１ａを冷却
する外気の温度を検出し、冷媒温度検出手段３が凝縮器
１ａにて凝縮された冷媒の温度を検出し、車速検出手段
４が車速を検出し、回転速度検出手段５が可変容量コン
プレッサ１ｃの回転速度を検出し、これらの検出された
外気温度、冷媒温度、車速および回転速度に基づいて、
トルク演算手段６が同コンプレッサ１ａの駆動トルクを
演算する。この駆動トルクの演算においては、外部から
凝縮器１ａに流入する外気流の速さは車速の増加にした
がって増加する関係にあること、および凝縮器１ａ内に
おける凝縮冷媒の放熱量は凝縮器１ａから外部への放熱
量に等しいという凝縮器１ａにおける冷媒と外気との熱
交換の理論的な裏付けに基づいて決定される冷媒流量が
考慮される。さらに、可変容量コンプレッサ１ｃの容量
は前記冷媒流量と回転速度の比に等しい、および同コン
プレッサ１ｃの駆動トルクは前記容量にほぼ比例すると
いう理論に基づき、前記冷媒流量と可変容量コンプレッ
サ１ｃの回転速度とが考慮されて、可変容量コンプレッ
サの駆動トルクが演算される。

【０００６】

【発明の効果】上記作用説明からも理解できるとおり、
本発明によれば、外気温度、凝縮冷媒の温度、車速およ
び可変容量コンプレッサ１ｃの回転速度という比較的検
出し易い物理量に基づいて、同コンプレッサ１ｃの駆動
トルクが検出されるので、簡単な構成で同駆動トルクを
検出できる。また、本発明によれば、特に、車速を利用
して凝縮器１ａに流入する外気流の速さを検出するよう
にしたので、簡単かつ正確に冷媒流量が考慮され、その
結果、可変容量コンプレッサの駆動トルクも精度よく検
出される。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図２は車室内を冷却するエアコンディショナの
一部を構成する冷却装置１０と、エンジンＥＧへの燃料
供給量を調整する燃料供給量調整装置２０と、同冷却装
置１０及び燃料供給量調整装置２０を制御する電気制御
装置３０とをブロック図により示している。

【０００８】冷却装置１０は可変容量コンプレッサ１１
を備えている。この可変容量コンプレッサ１１はエンジ
ンＥＧによりベルト１２及び電磁クラッチ１３を介して
選択的に駆動されるもので、その駆動時に低圧配管P1内
の冷媒を吸入するとともに高圧配管P2内に圧送して、同
冷媒を凝縮器１４およびエバポレータ１５を介して循環
させる。凝縮器１４には冷却ファン１６が付設されてお
り、同凝縮器１４は冷却ファン１６の空冷作用により冷
媒を凝縮する。また、凝縮器１４の下流の高圧配管P2内
にはレシーバ１７が介装されている。レシーバ１７は凝
縮器１４側の高圧配管P2を介して入力される凝縮冷媒を
ガス相成分と液相成分とに分離して、この液相成分のみ
をエバポレータ１５側の高圧配管P2に出力する。エバポ
レータ１５はその蒸発作用により車室に流入される空気
流を冷却するもので、その上流には膨張バルブ１８が設
けられるとともに下流には感温筒１９が設けられてい
る。感温筒１９はエバポレータ１５から出力された冷媒
の温度を検出して同温度に応じて膨張バルブ１８の開度
を設定するもので、同バルブ１８は前記設定された開度
で高圧配管P2を介して供給される冷媒を膨張させてエバ
ポレータ１５に供給する。

【０００９】燃料供給量調整装置２０は、吸気管２１内
に設けたスロットルバルブ２２と、同バルブ２２のバイ
パス路２３に設けたアイドリング調整バルブ２４とから
なる。スロットルバルブ２２はアクセルペダルの踏み込
み量に応じてその開度が変更されるもので、同開度によ
り直接的にはエンジンＥＧの非アイドリング状態におけ
る吸入空気量が調整され、また間接的には同状態におけ
るエンジンＥＧへの燃料供給量および混合気量が調整さ
れる。アイドリング調整バルブ２４は電気的に制御され
てその開度が変更されるもので、同開度に応じて直接的
にはエンジンＥＧのアイドリング状態における吸入空気
量が調整され、また間接的には同状態におけるエンジン
ＥＧへの燃料供給量及び混合気量が調整される。

【００１０】電気制御装置３０は、外気温センサ３１、
回転速度センサ３２、高圧側圧力センサ３３、車速セン
サ３４および操作スイッチ３５を備えている。外気温セ
ンサ３１はエンジンルーム内の凝縮器１４とフロントグ
リルとの間に設けられ、車両外部からエンジンルーム内
へ流入して凝縮器１４を通過する外気の温度Ｔacを検出
して、同温度Ｔacを表す検出信号を出力する。回転速度
センサ３２は可変容量コンプレッサ１１に付設され、同
コンプレッサ１１の回転速度Ｎc を検出して同速度Ｎc
を表す検出信号を出力する。高圧側圧力センサ３３はレ
シーバ１７の出口近傍の高圧配管P2に付設され、冷媒の
高圧側圧力Ｐh を検出して同圧力Ｐh を表す検出信号を
出力する。車速センサ３４は変速機の出力軸の回転速
度、車輪の回転速度などを測定することにより車速Ｕを
検出して、同車速Ｕを表す検出信号を出力する。操作ス
イッチ３５はエアコンディショナを作動させるときに操
作されるスイッチである。

【００１１】これらの各センサ３１〜３４および操作ス
イッチ３５はマイクロコンピュータ３６に接続されてい
る。マイクロコンピュータ３６はその内部のＲＯＭ内に
図３，４のフローチャートに対応したプログラムを記憶
しており、同プログラムの実行により各駆動回路３７〜
３９を介して電磁クラッチ１３、冷却ファン１６および
アイドリング調整バルブ２４をそれぞれ制御する。な
お、駆動回路３７，３８は電磁クラッチ１３および冷却
ファン１６に対する駆動電力の供給の有無によって同ク
ラッチ１３及び同ファン１６をそれぞれオン・オフ制御
し、駆動回路３９はアイドリング調整バルブ２４に供給
する駆動電圧に比例して同バルブ２４の開度を制御す
る。また、このマイクロコンピュータ３６にはイグニッ
ションスイッチＩＧを介してバッテリＢＴが接続されて
いる。

【００１２】次に、上記のように構成した実施例の動作
を説明する。イグニッションスイッチＩＧがオンされる
と、エンジンＥＧが始動されるとともに、マイクロコン
ピュータ３６が作動し始める。この状態で、操作スイッ
チ３５がオン操作されると、このオン操作に応答して、
マイクロコンピュータ３６は図３のステップ５０からプ
ログラムの実行を開始し、ステップ５１にて初期設定処
理を実行した後、ステップ５２〜６９（図３，４）から
なる循環処理を繰り返し実行し続ける。この初期設定処
理においては、変数ｎが「１」に設定されるとともに、
駆動回路３７，３８へ作動制御信号が出力される。

【００１３】この作動制御信号に応答して、駆動回路３
７は電磁クラッチ１３に駆動電力を供給して同クラッチ
１３がオンするので、エンジンＥＧからの回転駆動力が
ベルト１２および電磁クラッチ１３を介して可変容量コ
ンプレッサ１１に伝達されるようになり、同コンプレッ
サ１１は作動し始める。また、駆動回路３８も冷却ファ
ン１６に駆動電力を供給するようになるので、同ファン
１６も回転し始める。これにより、可変容量コンプレッ
サ１１により圧送されて凝縮器１４、レシーバ１７、膨
張バルブ１８およびエバポレータ１５を循環する冷媒の
作用により、冷却装置１０は車室内へ流入される空気を
冷却し始める。

【００１４】前記ステップ５２〜６９からなる循環処理
においては、まずステップ５２にて各センサ３１〜３４
から外気温度Ｔac、可変容量コンプレッサ１１の回転速
度Ｎc 、冷媒の高圧側圧力Ｐh および車速Ｕを表す各検
出信号がそれぞれ入力されて、前記各値Ｔac,Ｎc,Ｐh,
Ｕが一時的に記憶される。次に、ステップ５３〜６０
の各処理が実行され、その後、ステップ６１にてエンジ
ンＥＧがアイドリング状態にあるか否かが判定される。
この判定処理は前記可変容量コンプレッサ１１の回転速
度Ｎc （エンジンＥＧの回転速度にほぼ等しい）に基づ
いて行われるもので、同回転速度Ｎc が所定の回転速度
範囲内、例えば６００〜８００r.p.m 内にあるか否かが
判定される。

【００１５】この場合、イグニッションスイッチＩＧが
オンされた直後であって、前記ステップ６１にて「ＹＥ
Ｓ」すなわちエンジンＥＧはアイドリング状態にあると
判定されるので、プログラムはステップ６２以降へ進め
られる。また、この場合、前記ステップ５１の初期設定
処理により変数ｎは「１」に設定されているので、ステ
ップ６２の処理後のステップ６３にて「ＹＥＳ」と判定
され、ステップ６４にて、可変容量コンプレッサ１１の
目標回転速度Ｎcoと検出した回転速度Ｎc との偏差Ｅn
（＝Ｎco−Ｎc ）の初期値Ｅ0,Ｅ1 が共に「０」に設定
されるとともに、アイドリング調整バルブ２４に対する
駆動電圧Ｖn の初期値Ｖ0 が所定電圧Ｖ00に設定され
る。なお、前記目標回転速度Ｎcoは７００r.p.m 程度の
予め決められた所定値であるが、エンジンＥＧの運転状
態に応じて図示しない処理により若干異なる値（例え
ば、エンジンＥＧの暖気運転時などには７００r.p.m よ
り若干大きな値）に設定されるものである。また、前記
所定電圧Ｖ00は、スロットルバルブ２２を全閉するとと
もに、同電圧Ｖ00によりアイドリング調整バルブ２４の
開度を調整した場合に、エンジンＥＧの回転速度が前記
目標回転速度Ｎcoになるように予め設定された値であ
る。

【００１６】前記ステップ６４の処理後、ステップ６５
にて下記数１の演算の実行により、駆動電圧Ｖn が計算
される。

【００１７】

【数１】

【００１８】なお、前記数１中、係数Ｋp,θ,Ｔiは予め
決められた制御定数である。また、この場合、偏差Ｅn
(＝Ｅ1)，Ｅn-1(＝Ｅ0)は共に「０」であり、かつ駆動
電圧Ｖn-1(=Ｖ0) は所定電圧Ｖ00であるので、駆動電圧
Ｖn は同所定電圧Ｖ00に設定される。そして、ステップ
６６にてこの駆動電圧Ｖn を表す制御信号が駆動回路３
９に出力される。駆動回路３９はアイドリング調整バル
ブ２４にこの駆動電圧Ｖnを出力して同バルブ２４の開
度を前記電圧Ｖn(＝Ｖ00) に比例させて制御するので、
バイパス路２３を介して吸気管２１に供給される吸入空
気量が前記駆動電圧Ｖn により決定される。これによ
り、エンジンＥＧには前記駆動電圧Ｖn に比例した量の
空気および燃料（混合気）が供給されるようになるの
で、エンジンＥＧの出力が前記混合気により制御される
ようなる。

【００１９】前記ステップ６６の処理後、ステップ６７
にて変数ｎに「１」が加算され、プログラムはステップ
５２へ戻されて、エンジンＥＧのアイドリング状態が続
く限り、前述したステップ５２〜６７からなる循環処理
が実行され続ける。この循環処理においては、前記ステ
ップ６７の処理によって変数ｎは「１」より大きくなる
ので、前記ステップ１６３においては「ＮＯ」と判定さ
れ続けて、ステップ６２，６５，６６の処理により、ア
イドリング調整バルブ２４の開度が制御され続ける。こ
の場合、ステップ６２にて、下記数２の演算の実行によ
り、可変容量コンプレッサ１１の目標回転速度Ｎcoと同
コンプレッサ１１の現在の検出回転速度Ｎc との偏差Ｅ
n が計算され、ステップ６５にて、上記数１の演算の実
行により、この偏差Ｅn に比例した値θ・Ｅn/Ｔiが前回
の循環処理における駆動電圧Ｖn-1 に加算されて駆動電
圧Ｖn が１循環処理毎に更新されていく。

【００２０】

【数２】Ｅn＝Ｎco−Ｎc そして、ステップ６６にてエンジンＥＧへの混合気の量
が前記更新された駆動電圧Ｖn に比例して制御されるの
で、エンジンＥＧ及び可変容量コンプレッサ１１の回転
速度が目標回転速度Ｎcoになるように制御される。ま
た、上記数１中の項Ｋp・（Ｅn−Ｅn-1）により、可変容
量コンプレッサ１１の回転速度が目標回転速度Ｎcoに向
かって近づいていく変化カーブが滑らかになるように制
御される。

【００２１】このようなアイドリング状態にて、アクセ
ルペダルが踏み込み操作されてスロットルバルブ２２が
開かれると、エンジンＥＧへの燃料供給量（混合気量）
が増加し、エンジンＥＧの回転速度が大きくなる。これ
により、可変容量コンプレッサ１１の回転速度Ｎc も増
加するので、前記ステップ６１にて「ＮＯ」すなわち前
記回転速度Ｎc が所定範囲（６００〜８００r.p.m）に
ないと判定され、ステップ６８，６９にてトルク偏差Δ
Ｔおよび駆動電圧Ｖn がそれぞれ計算されるとともに、
ステップ６８，６９，６６，６７，５２〜６１からなる
循環処理が繰り返し実行されるようになる。そして、こ
のステップ６８のトルク偏差ΔＴの演算処理において
は、ステップ５３〜６０の処理によって計算された可変
容量コンプレッサ１１の駆動トルクＴn が利用されるの
で、前記ステップ６８，６９の処理の説明の前にステッ
プ５３〜６０の処理について説明する。

【００２２】まず、ステップ５３においては、ステップ
５２の処理により入力した高圧側圧力Ｐh に基づき、同
圧力Ｐh と凝縮器１４にて凝縮された冷媒の温度Ｔrcと
の関係を表す下記数３の演算の実行によって凝縮冷媒温
度Ｔrcが計算される。

【００２３】

【数３】Ｔrc＝ｆ(Ｐh) 次に、ステップ５４にて、前記計算した凝縮冷媒温度Ｔ
rcと前記ステップ５２の処理により入力した外気温度Ｔ
acおよび車速Ｕとに基づいて、下記数４の演算の実行に
よって冷却装置１０内を循環する冷媒の流量Ｇr(Kg/hou
r)が計算される。

【００２４】

【数４】

【００２５】なお、上記数４中、各係数Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅは予め設定された値であって、例えば、Ａ＝0.2
4，Ｂ＝1200，Ｃ＝10，Ｄ＝38，Ｅ＝0.18である。

【００２６】ここで、この数４の理論的根拠について説
明しておく。本件出願の発明者らは、まず凝縮器１４の
外表面上の温度すなわち外気温度Ｔacと凝縮器１４内の
凝縮冷媒の温度Ｔrcとの差が大きいときには凝縮器１４
の放熱能力が高いために冷媒流量Ｇr も多く、かつ両温
度Ｔac，Ｔrcの差が小さいときには凝縮器１４の放熱能
力が低いために冷媒流量Ｇr も少ないという一般的な物
理現象に着目して、両温度Ｔac，Ｔrcと冷媒流量Ｇr と
の関係を見つけ出すことを試みた。

【００２７】まず、凝縮器１４内の冷媒に着目して凝縮
冷媒の放熱量Ｑrcについて考えると、同放熱量Ｑrcは、
凝縮器１４の冷媒流入口と冷媒流出口との間の冷媒エン
タルピーΔｉ(Kcal/Kg) と冷媒流量Ｇr とにより下記数
５のように表されることは、一般的に知られていること
である。

【００２８】

【数５】Ｑrc＝Δｉ・Ｇr この場合、冷媒エンタルピーΔｉは主に凝縮冷媒の潜熱
分に相当し、冷媒の種類が特定されれば凝縮冷媒温度Ｔ
rcの関数として定義されるもので、例えば冷媒の種類を
Ｒ１２に選定したとき、同エンタルピーΔｉと凝縮冷媒
温度Ｔrcとの関係は図５の曲線Ｌで表されることが実験
的に確認された。ここで、この曲線Ｌを直線Ｌaで近似
すれば、冷媒エンタルピーΔｉは下記数６の関係式で表
される。

【００２９】

【数６】Δｉ＝Ｄ−Ｅ・Ｔrc したがって、前記数５の関係式は下記数７の関係式のよ
うに変形される。

【００３０】

【数７】Ｑrc＝(Ｄ−Ｅ・Ｔrc)・Ｇr ただし、前記数６，７中の係数Ｄ，Ｅは、Ｄ＝38，Ｅ＝
0.18なる定数である。

【００３１】一方、凝縮器１４の表面での外気温度Ｔac
に着目して凝縮器１４から外部への放熱量Ｑacについて
考えると、同放熱量Ｑacは一般的に下記数８の関係式に
より表される。

【００３２】

【数８】Ｑac＝Ａ・Ｇac・Φ・(Ｔrc−Ｔac) ただし、前記数８中、値Ｇacは凝縮器１４へ流入する外
気の流量(Kg/hour) を表し、値Φはその温度効率を表
し、係数ＡはＡ＝0.24なる定数である。ここで、凝縮器
１４の外表面における外気流の流速が車速Ｕに対応する
ことに着目して、値Ｇac・Φ と車速Ｕとの関係が図６の
曲線Ｌで表されることが実験的に確認された。ここで、
曲線Ｌを直線Ｌa で近似すれば、値Ｇac・Φ は下記数９
の関係式で表される。

【００３３】

【数９】Ｇac・Φ＝Ｂ＋Ｃ・Ｕしたがって、前記数８の関係式は、下記数１０の関係式
のように変形される。

【００３４】

【数１０】Ｑac＝Ａ・(Ｂ＋Ｃ・Ｕ)・(Ｔrc−Ｔac) ただし、前記数１０の各係数Ｂ，Ｃは、Ｂ＝1200，Ｃ＝
10なる定数である。なお、エンジンＥＧがアイドリング
状態にあるときには、冷却ファン１６からの空気流のみ
であるので、値Ｇac・Φは一定であるとみなしてよい。

【００３５】ここで、凝縮冷媒の熱は凝縮器１４を介し
て外気側へ放熱されることを考慮すれば、上記数７で定
義された凝縮冷媒の放熱量Ｑrcは上記数１０で定義され
た凝縮器１４から外部への放熱量Ｑacに等しい（Ｑrc＝
Ｑac）ことは当然であり、上記数７，１０の両関係式よ
り、上記数４の関係式が導き出される。したがって、前
記数４の演算の実行により、冷却装置１０内を循環する
冷媒の流量Ｇr が計算されることが理解できる。

【００３６】前記ステップ５４の処理後、ステップ５５
にて、前記計算した冷媒流量Ｇr および上記ステップ５
２の処理により入力した回転速度Ｎc に基づく下記数１
１の演算の実行により、可変容量コンプレッサ１１の容
量Ｖc が計算される。

【００３７】

【数１１】

【００３８】この場合、上記数１１中、値ＦはＦ＝9.2
×10^-4 なる定数である。これにより、エンジンＥＧが
非アイドリング状態にあるとき可変容量コンプレッサ１
１の容量Ｖc が計算される。

【００３９】次に、ステップ５６にて、前記計算した容
量Ｖc と可変容量コンプレッサ１１の最大容量Ｖcmとを
比較する。この場合、可変容量コンプレッサ１１の容量
Ｖcが最大容量Ｖcm未満であれば、ステップ５６におけ
る「ＹＥＳ」との判定の基に、ステップ５７にて、下記
数１２の演算の実行により、前記計算した容量Ｖc およ
び上記ステップ５２の処理により入力した高圧側圧力Ｐ
h に基づいて、可変容量コンプレッサ１１の駆動トルク
Ｔa が計算され、ステップ５８にて今回の循環処理にお
ける駆動トルクＴnが前記計算した駆動トルクＴaに設定
される。

【００４０】

【数１２】

【００４１】この数１２は一般的によく知られた計算式
であり、この場合、値Ｋ，ｍは、Ｋ＝2×10^-2，ｍ＝0.1
23としてそれぞれ与えられる定数であると同時に、低圧
配管P1内の圧力を表す低圧側圧力Ｐs も一定値（３Kg/c
m²）として扱われるものである。なお、前記高圧側圧力
Ｐhも低圧側圧力Ｐsも絶対圧を表している。

【００４２】また、可変容量コンプレッサ１１の容量Ｖ
c が最大容量Ｖcm以上であれば、ステップ５６における
「ＮＯ」との判定の基に、ステップ５９にて、下記数１
３の演算の実行により、前記と同様にして、可変容量コ
ンプレッサ１１の容量が最大容量Ｖcmに達した場合にお
ける同コンプレッサ１１の駆動トルクＴb が計算され、
ステップ６０にて今回の循環処理における駆動トルクＴ
n が前記計算した駆動トルクＴb に設定される。

【００４３】

【数１３】

【００４４】この場合、値Ｋ，ｍは前記場合と同じであ
る。低圧側圧力Ｐs に関しては、前記場合と同じ値また
は前記場合より若干大きな一定値（４Kg/cm²）を利用す
ることができる。

【００４５】前記駆動トルクＴn の計算後、プログラム
はステップ６１以降へ進められる。この場合、前述のよ
うに、エンジンＥＧは非アイドリング状態にあって、ス
テップ６１にて「ＮＯ」と判定されて、ステップ６８，
６９の処理が実行される。ステップ６８においては、今
回の循環処理にて計算された駆動トルクＴn と前回の循
環処理にて計算された駆動トルクＴn-1 とに基づく下記
数１４の演算の実行により、トルク偏差ΔＴが計算され
る。

【００４６】

【数１４】ΔＴ＝Ｔn−Ｔn-1 なお、前回の駆動トルクＴn-1 は前回の循環処理中のス
テップ５８，６０にて一時的に記憶されたものである。

【００４７】次に、ステップ６９にて、前回の循環処理
にて計算した駆動電圧Ｖn-1 と前記計算したトルク偏差
ΔＴとに基づく下記数１５の演算の実行により、新たな
駆動電圧Ｖn が計算される。

【００４８】

【数１５】Ｖn＝Ｖn-1＋ａ・ΔＴなお、この場合、係数ａは予め定められた定数であり、
駆動電圧Ｖn-1 は前回の循環処理のステップ６９にて一
時的に記憶されたものである。

【００４９】前記ステップ６９の駆動電圧Ｖn の計算
後、ステップ６６の処理により、駆動電圧Ｖn を表す制
御信号が駆動回路３９に出力されて、同回路３９の作用
によってアイドリング調整バルブ２４の開度が前記駆動
電圧Ｖn に比例して制御される。この場合、前記ステッ
プ６８，６９の処理により、前回計算した駆動トルクＴ
n-1に対する今回計算した駆動トルクＴnの変化分がトル
ク偏差ΔＴとして計算されるとともに、このトルク偏差
ΔＴに比例した値ａ・ΔＴが前回の駆動電圧Ｖn-1 に加
算されて、駆動電圧Ｖn が順次更新されていく。これに
より、エンジンＥＧが非アイドリング状態にあっても、
アイドリング調整バルブ２４の開度は、現在の駆動トル
クＴn を得るために必要な値に設定される。ただし、こ
の場合、スロットルバルブ２２が開いた状態にあるの
で、アイドリング調整バルブ２４の開度の調整は、エン
ジンＥＧの回転速度および出力に直接影響するものでは
ない。

【００５０】このような非アイドリング状態で、アクセ
ルペダルの踏み込みが解除されて、スロットルバルブ２
２が閉じると、エンジンＥＧの回転速度が低下して、同
エンジンＥＧはアイドリング状態になる。これにより、
ふたたび、ステップ６１にて「ＹＥＳ」と判定され、ス
テップ６２，６３，６５〜６７の処理が繰り返し実行さ
れるようになって、バイパス路２３を介して吸気管２１
およびエンジンＥＧに供給される吸入空気量および燃料
量（混合気量）が、ステップ６２，６５の処理によって
計算される駆動電圧Ｖn に比例したものとなる。ただ
し、この場合には、前記エンジンＥＧの始動時とは異な
り、ステップ６５にて実行される上記数１の演算にあっ
ては、エンジンＥＧが非アイドリング状態にあったとき
のステップ６９にて計算された駆動電圧Ｖn-1 が初期値
として利用され、目標回転速度Ｎcoと検出回転速度Ｎc
との偏差Ｅn が加味されながら同駆動電圧Ｖn が更新さ
れていく。

【００５１】したがって、上記実施例によれば、エンジ
ンＥＧがアイドリング状態に変化した直後には、同エン
ジンＥＧが非アイドリング状態にあったときの可変容量
コンプレッサ１１の駆動トルクＴn-1 に応じて、エンジ
ンＥＧへの空気量および燃料量（混合気量）が制御され
る。その結果、エンジンＥＧが非アイドリング状態から
アイドリング状態に変化しかつ非アイドリング状態にあ
ったときの冷却装置の冷却能力がいかなる状態にあって
も、エンジンＥＧには必要かつ充分な空気量および燃料
量（混合気量）が供給されて、エンジンＥＧは、冷却装
置の負荷の変動により、ライアイドルになったり、エン
ストしたり、過大な回転速度で回転したりすることがな
くなり、適正なアイドリング状態を維持できる。また、
この場合、前記非アイドリング状態における可変容量コ
ンプレッサ１１の駆動トルクを、外部から凝縮器１４に
流入する外気の温度Ｔac、可変容量コンプレッサ１１の
回転速度Ｎc、循環冷媒の高圧側圧力Ｐhおよび車速Ｕと
いう比較的検出し易い物理量を用いて計算できるので、
簡単な構成で可変容量コンプレッサ１１の駆動トルクＴ
a，Ｔbを検出できるとともに、アイドリング状態におけ
るエンジンＥＧへの混合気量を制御できる。

【００５２】なお、上記実施例においては、可変容量コ
ンプレッサ１１の駆動トルクＴa,Ｔb を計算するのに必
要な凝縮冷媒温度Ｔrcを、高圧側圧力センサ３３によっ
て検出された高圧側圧力Ｐh に基づいて計算するように
した。しかし、高圧側圧力Ｐh と凝縮冷媒温度Ｔrcとは
１対１の関係にあるので、高圧側圧力Ｐh を検出する代
わりに凝縮冷媒温度Ｔrcを検出して、同検出した凝縮冷
媒温度Ｔrcに基づいて高圧側圧力Ｐh を計算して、検出
した凝縮冷媒温度Ｔrcと計算した高圧側圧力Ｐh とを前
記容量Ｖc および駆動トルクＴa,Ｔb を計算するために
利用してもよい。この場合、凝縮器１４内の出口部分ま
たは凝縮器１４に接続された高圧配管P2内に温度センサ
を設け、同センサにより直接検出された冷媒の温度を凝
縮冷媒温度Ｔrcとして用いるとよい。また、前記のよう
に冷媒の温度を直接検出しなくても、図７に示すよう
に、凝縮器１４の凝縮配管１４ａの屈曲部に板ばね４１
によって温度センサ４２を圧接支持し、同センサ４２に
より検出された凝縮配管１４ａの表面温度を凝縮冷媒温
度Ｔrcとして用いることもできる。

【００５３】また、前記数１２，１３の演算式に基づい
て駆動トルクＴa,Ｔb を計算する際には、精度は多少悪
くなるが、高圧側圧力Ｐh を一定値として容量Ｖc のみ
を変数として扱ってもよい。

【００５４】さらに、上記実施例においては、エンジン
ＥＧが非アイドリング状態からアイドリング状態へ変化
したとき、アイドリング状態になる直前の非アイドリン
グ状態における可変容量コンプレッサの駆動トルクに応
じた駆動電圧Ｖn-1 を非アイドリング状態にある駆動電
圧Ｖn の初期値として与え、同駆動電圧Ｖn に応じてア
イドリング状態におけるエンジンＥＧへの混合気量を制
御するようにした。しかし、これは、アイドリング状態
における可変容量コンプレッサ１１の容量変化が少なく
かつ駆動トルクの変動も少ないため、目標回転速度Ｎco
によるフィードバック制御のみでエンジンＥＧのアイド
ル回転速度を安定に制御できることを前提としたもの
で、アイドリング状態中にも、可変容量コンプレッサ１
１の容量が急変し、駆動トルクが変化する場合には、同
トルクを検出して、同トルクに応じてエンジンへの混合
気の供給量を制御するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】上記特許請求の範囲に記載した本発明の構成
に対応するクレーム対応図である。

【図２】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図３】図２のマイクロコンピュータにて実行される
プログラムの一部に対応したフローチャートである。

【図４】図２のマイクロコンピュータにて実行される
プログラムの他の部分に対応したフローチャートであ
る。

【図５】凝縮冷媒温度Ｔrcと冷媒エンタルピーΔｉと
の関係を示す特性図である。

【図６】車速Ｕと値Ｇac・Φとの関係を示す特性図で
ある。

【図７】冷媒温度センサの一具体例を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

ＥＧ…エンジン、１０…冷却装置、１１…可変容量コン
プレッサ、１４…凝縮器、１５…エバポレータ、２０…
燃料供給量制御装置、２４…アイドリング調整バルブ、
３０…電気制御装置、３１…外気温センサ、３２…回転
速度センサ、３３…高圧側圧力センサ、３４…車速セン
サ、３６…マイクロコンピュータ。

フロントページの続き (72)発明者木下宏愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (72)発明者西保幸愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60H 1/32 623 B60H 1/32 624 B60H 1/32 625

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載した冷却装置内に設けられ冷
媒を凝縮器およびエバポレータを介して循環させる可変
容量コンプレッサの駆動トルクを検出する駆動トルク検
出装置を、車両外部から流入して前記凝縮器を冷却する外気の温度
を検出する外気温検出手段と、前記凝縮器にて凝縮された冷媒の温度を検出する冷媒温
度検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記可変容量コンプレッサの回転速度を検出する回転速
度検出手段と、前記検出された外気温度、冷媒温度、車速および回転速
度に基づいて前記可変容量コンプレッサの駆動トルクを
演算するトルク演算手段とで構成したことを特徴とする
可変容量コンプレッサの駆動トルク検出装置。