JP3168121B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の制御装置に
係り、特に、空調装置を備える車両に搭載される内燃機
関の運転状態を制御する内燃機関の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平２−３３４２２
号公報に開示されるように、車載用内燃機関（以下、単
に内燃機関と称す）のアイドル回転数の制御を、車載さ
れる空調装置（以下、単に空調装置と称す）が作動して
いるか否かに基づいて制御する装置が知られている。

【０００３】すなわち、車両においては、内燃機関を駆
動源として空調装置のコンプレッサが仕事を行い、空調
装置が作動している場合と作動していない場合とでは、
アイドル状態において内燃機関が負担すべき仕事量に差
異が生ずる。

【０００４】従って、空調装置の作動時において安定し
た運転状態を維持し、かつ空調装置の非作動時における
無駄なエネルギ消費を抑制するためには、空調装置の作
動状態に応じてアイドル回転数を変更することが有効で
あり、上記公報記載の装置は、かかる点に着目したもの
である。

【０００５】ところで、上記公報記載の装置は、アイド
ル回転数の制御を、スロットルバルブをバイパスする通
路の導通状態を制御するアイドルスピードコントロール
バルブ（ＩＳＣＶ）の開度で制御する構成である。

【０００６】かかる構成によれば、アイドル状態の内燃
機関に供給される空気量、すなわちスロットルバルブ全
閉時において内燃に供給される空気量がＩＳＣＶの開度
に対応することとなり、その開度を制御することで精度
良くアイドル回転数を制御することが可能である。

【０００７】この場合、空調装置の作動・非作動状態に
変更がなければ、それぞれの状態に対応した目標アイド
ル回転数に対してＩＳＣＶをフィードバック制御するこ
とで、空調装置の作動状態に応じたアイドル回転数を精
度良く実現することができる。

【０００８】しかしながら、空調装置の作動・非作動状
態に変化が生じた場合に、単にＩＳＣＶのフィードバッ
ク制御のみに依存して所望のアイドル回転数を実現する
こととしたのでは、所望の状態が実現されるまでに比較
的長期を要し、適切な応答性が得られない。

【０００９】このため、上記公報記載の装置は、空調装
置のスイッチがオンであるかオフであるかを判別するこ
とにより空調装置の作動状態を検出し、作動・非作動が
切り替わった際には、空調装置の作動・非作動に対応し
て予め設定した見込み量でＩＳＣＶの開度を見込み制御
することとして応答性の改善を図っている。

【００１０】この場合、空調装置の作動・非作動状態が
切り替わった後即座に、ＩＳＣＶの開度が、所望のアイ
ドル回転数を実現し得る開度の近傍に制御されることと
なり、その後のフィードバック制御と合わせて、比較的
応答性に優れたアイドル回転数制御が実現できる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、空調装
置の作動時にコンプレッサが行う仕事量は、常に一定量
となるものではなく、空調装置に要求される冷房能力、
外気温と車内温との差等によって変動するものである。
従って、空調装置が非作動状態から作動状態に切り替わ
った際に向上させるべき内燃機関の出力値は、本来はコ
ンプレッサの仕事量に応じて決定されるべきである。

【００１２】これに対して、上記従来の装置は、空調装
置が作動状態である場合、及び非作動状態である場合に
対応して、一律にＩＳＣＶ開度の見込み量を決する構成
である。

【００１３】このため、例えばコンプレッサの仕事量が
予定した仕事量に比して過大であった場合には、空調ス
イッチをオンとした直後において一時的に機関回転数が
不当に低下し、またコンプレッサの仕事量が予定した仕
事量に比して過少であった場合には、空調スイッチをオ
ンとした直後において一時的に機関回転数が不当に上昇
することになり、安定した運転状態の維持と優れた燃費
特性の維持とを両立する観点から好ましくない事態を生
ずる場合があった。

【００１４】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、空調装置の作動・非作動状態のみならずコンプ
レッサによって行われる仕事量を検出し、その仕事量を
内燃機関の運転状態の制御に反映させることにより、空
調装置の作動状態に関わらず、常に内燃機関を最適な運
転状態に制御する内燃機関の制御装置を提供することを
目的とする。

【００１５】図１は、上記の目的を達成する内燃機関の
制御装置の原理構成図を示す。すなわち、上記の目的
は、図１に示す如く、空調装置のコンプレッサＭ１に駆
動力を付与する内燃機関Ｍ２の運転状態を制御する内燃
機関の制御装置において、前記内燃機関Ｍ２は、目標ア
イドル回転数に対してその開度がフィードバック制御さ
れるアイドルスピードコントロールバルブを備え、前記
空調装置以外の前記内燃機関に対する負荷要素が同一状
態にある状況下での前記空調装置の非作動時と作動時と
における前記アイドルスピードコントロールバルブの開
度差に基づいて、前記コンプレッサＭ１の仕事量を検出
する仕事量検出手段Ｍ３と、該仕事量検出手段Ｍ３の検
出結果に基づいて、前記コンプレッサＭ１の仕事量を前
記内燃機関Ｍ２の制御に反映させる仕事量反映手段Ｍ４
とを備える内燃機関の制御装置により達成される。

【００１６】

【作用】本発明に係る内燃機関の制御装置において、空
調装置の作動時におけるコンプレッサＭ１の仕事量が異
なれば、コンプレッサＭ１を駆動するために内燃機関Ｍ
２が負担すべき出力値に差異が生ずる。また、コンプレ
ッサＭ１の仕事量の変化に応じて、目標アイドル回転数
を実現するアイドルスピードコントロールバルブの開度
は変化する。

【００１７】これに対して、仕事量検出手段Ｍ３は、空
調装置以外の内燃機関に対する負荷要素が同一状態にあ
る状況下での、空調装置の非作動時におけるアイドルス
ピードコントロールバルブの開度と空調装置の作動時に
おけるアイドルスピードコントロールバルブの開度との
開度差に基づいて、現実にコンプレッサが行う仕事量を
検出し、仕事量反映手段Ｍ４は、その仕事量を、すなわ
ち、コンプレッサＭ１を駆動するために内燃機関Ｍ２に
要求される出力増加分を、内燃機関Ｍ２の制御に反映さ
せる。

【００１８】この場合、空調装置が作動することにより
真に必要とされる出力増加分に応じて、内燃機関Ｍ２が
精度良く制御されることになり、内燃機関Ｍ２において
理想的な運転状態が実現されることになる。

【００１９】

【実施例】図２は、本発明の一実施例である内燃機関の
制御装置（以下、制御装置と称す）の全体構成図を示
す。尚、本実施例の制御装置は、空調装置としてエアコ
ンディショナ（以下、エアコンと称す）を搭載する内燃
機関１０の運転状態を制御する装置であり、特にアイド
ル回転数の制御内容に特徴を有している。

【００２０】内燃機関１０の吸気通路１２には、その内
部に配設されるスロットルバルブ１４をバイパスして、
バイパス通路１６が設けられている。また、バイパス通
路１６は、供給される電気信号に応じた開度を実現し、
バイパス通路１６の導通状態を変更するアイドルスピー
ドコントロールバルブ（ＩＳＣＶ）１８を備えている。

【００２１】ここで、ＩＳＣＶ１８としては、デューテ
ィ制御によってその開度が制御されるもの、ステップモ
ータを駆動源としてパルス駆動されるもの等が一般的で
あり、本実施例においては、デューティ制御により開度
制御を行うものを用い、電子制御ユニット（ＥＣＵ）４
０によりその制御を行っている。

【００２２】スロットルバルブ１４の近傍には、スロッ
トルバルブ１４が全閉となった際にオン信号を発するア
イドルスイッチ２０が配設されている。尚、その出力
は、ＥＣＵ３０に供給されている。

【００２３】また、内燃機関１０の出力軸には、エアコ
ンのコンプレッサ２２に動力を伝達するマグネットクラ
ッチ２４が連結されている。このマグネットクラッチ２
４は、コンプレッサ２２を駆動する必要がある場合にの
み内燃機関１０の出力を伝達する電磁式軸継手であり、
その状態はＥＣＵ４０により制御される。

【００２４】ここで、本実施例におけるエアコンは、通
常の冷房能力を発揮するエアコンモード（Ａ／Ｃモー
ド）と、省エネ運転を実現するエコノモード（ＥＣＯＮ
モード）とを選択できる機能を備えており、Ａ／Ｃスイ
ッチ２６とＥＣＯＮスイッチ２８の２つの操作スイッチ
が設けられている。尚、これらＡ／Ｃスイッチ26、 ＥＣ
ＯＮスイッチ２８は、共にＥＣＵ４０に接続されてい
る。

【００２５】ＥＣＵ４０は、制御装置の要部であり、各
種センサ等から供給される信号に基づいて種々の演算を
行い、その演算結果に基づいて内燃機関１０の運転状態
を制御する。

【００２６】ここで、本実施例のＥＣＵ４０には、上述
したアイドルスイッチ２０、Ａ／Ｃスイッチ２６、ＥＣ
ＯＮスイッチ２８等の他、車速センサ３０、クランク角
センサ３２、シフト位置センサ３４、オルタネータ３
６、ＰＳポンプ（パワーステアリングポンプ）３８等が
接続されており、車速Ｖに応じたパルス信号、機関回転
数ＮＥに応じたパルス信号、トランスミッションのシフ
ト位置に応じた信号、オルタネータ３６の発電量に応じ
た信号、ＰＳポンプ３８の負荷状態に応じた信号等の供
給を受けている。

【００２７】ところで、ＥＣＵ４０は、クランク角セン
サ３２から供給されるパルス信号（以下、ＮＥ信号と称
す）に基づいて機関回転数ＮＥを検出し、内燃機関１０
のアイドル時において、ＮＥとの関係でＩＳＣＶ１８を
フィードバック制御することで、所望のアイドル回転数
を実現する機能を備えている。

【００２８】すなわち、内燃機関のアイドル時において
は、スロットルバルブ１４が全閉となり、内燃機関１０
に供給される吸入空気量は、ＩＳＣＶ１８の開度（以
下、ＩＳＣ開度と称す）に対応したものとなる。従っ
て、その開度を適当に制御すれば、内燃機関１０のアイ
ドル回転数を精度良く目標アイドル回転数に制御するこ
とが可能である。

【００２９】ここで、本実施例においては、エアコンの
駆動力が内燃機関１０に要求されていることから、エア
コンの作動状態に対応して目標アイドル回転数を設定し
ており、エアコンの非作動時には８００rpm 、Ａ／Ｃモ
ードによる作動時には１０００rpm 、ＥＣＯＮモードに
よる作動時には９００rpm を、それぞれの状況における
目標アイドル回転数としている。

【００３０】従って、エアコンの作動状態に変化が生じ
ない定常運転時においては、各作動状況に応じた目標ア
イドル回転数を実現すべくＩＳＣ開度がフィードバック
制御され、内燃機関１０に現実に加わる現実の負荷状態
に対応した開度がＩＳＣＶ１８に付与されて、精度良く
目標アイドル回転数が実現されることになる。

【００３１】ところで、エアコンの作動状態が変化した
場合、良好な応答性の下に所望のアイドル回転数を実現
するためには、Ａ／Ｃスイッチ２６、又はＥＣＯＮスイ
ッチ２８の状態変化に対応して、ＩＳＣＶ１８を適当に
見込み制御する必要があるが、予め決定した見込み量に
基づいた見込み制御では、コンプレッサ２２の仕事量の
変動に対応できないことは前記した通りである。

【００３２】そこで、本実施例においては、エアコンの
作動時におけるＩＳＣ開度と、エアコンの非作動時にお
けるＩＳＣ開度とを予め検出し、かつ記憶しておき、そ
の開度差に基づいてコンプレッサ２２の仕事量に精度良
く対応した見込み量を設定することとしている。

【００３３】以下、図３〜図６に示す各種フローチャー
トを参照して、本実施例の制御装置の特徴的動作につい
て説明する。

【００３４】図３は、本実施例の制御装置において、上
記の機能を満たすべくＥＣＵ４０が実行する非作動時開
度検出ルーチンのフローチャートの一例を示す。本ルー
チンは、内燃機関１０の運転中において、エアコンが非
作動の場合に、かかる状況において目標アイドル回転数
を実現するために必要とされるＩＳＣ開度を検出し、か
つ記憶するために実行するルーチンである。

【００３５】従って、本ルーチンが起動すると、先ずス
テップ１００においてエアコンが非作動であるかを判別
する。そして、エアコンが非作動でないと判別された場
合は、何ら処理を行うことなく今回のルーチンを終了す
る。

【００３６】一方、エアコンが非作動であると判別され
た場合は、ステップ１０２へ進んで車速Ｖが“０”、か
つアイドルスイッチ２０がオン（ＩＤＬオン）であるか
を判別する。本ルーチンは、内燃機関１０がアイドル状
態である場合のＩＳＣ開度を検出すべく実行するルーチ
ンだからである。

【００３７】従って、Ｖ＝０、かつＩＤＬオンが成立し
ていない場合は、内燃機関１０がアイドル状態ではない
と判断し、何ら後の処理を行うことなく今回のルーチン
を終了し、上記条件が成立する場合に限り、ステップ１
０４へ進む。

【００３８】ステップ１０４は、シフト位置センサのセ
ンサ出力に基づいて、トランスミッションのシフト位置
がＤレンジ（ドライブレンジ）か否かを判別するステッ
プである。

【００３９】ここで、車両に搭載されるトランッスミッ
ションがオートマチックトランスミッション（Ａ／Ｔ）
であり、かつシフト位置としてＤレンジが選択されてい
る場合は上記条件が成立すると判断し、車両に搭載され
るトランッスミッションがマニュアルトランスミッショ
ン（Ｍ／Ｔ）である場合、及びＡ／Ｔであっても、シフ
ト位置としてＮレンジ（ニュートラルレンジ）が選択さ
れている場合は上記条件が不成立であると判断する。

【００４０】Ａ／ＴにおいてＤレンジが選択されている
場合、すなわち内燃機関１０が、トルクコンバータの負
荷に抗って運転している場合と、トランスミッションと
してＭ／Ｔが採用され、又はＡ／ＴにおいてＮレンジが
選択されている場合、すなわち内燃機関１０が、何らの
負荷も連結されない状態で運転している場合とでは、目
標アイドル回転数を実現するために必要とされる出力ト
ルクに差異が生じ、従ってＩＳＣ開度に差異が生ずるた
め、これらは場合を分けて考えるべきだからである。

【００４１】従って、上記ステップ１０４において、シ
フト位置がＤレンジではないと判別された場合は以下ス
テップ１０６へ、一方、シフト位置がＤレンジであると
判別された場合は以下ステップ１０８へ進んでそれぞれ
後の処理を実行する。

【００４２】ところで、内燃機関１０がアイドル状態で
ある場合に、シフト位置に変化が生じなくとも、内燃機
関１０に連結されるエアコン以外の負荷の状態が変化す
れば、目標アイドル回転数を実現し得るＩＳＣＶ１８開
度にも変化が生ずる。

【００４３】そこで、本実施例においては、かかる負荷
として比較的大きな負荷変動を伴う装置してオルタネー
タ３６とＰＳポンプ３８とを掲げ、これらの負荷状態が
変化した場合には、その状態をも考慮することとしてい
る。

【００４４】ステップ１０６、１０８は、かかる機能を
実現すべく実行されるステップであり、具体的には、オ
ルタネータ３６から供給される発電量に応じた信号、及
びＰＳポンプ３８から供給される負荷状態に応じた信号
に基づいて、それらを駆動するために内燃機関１０が負
担すべく負荷の大きさを推定し、その推定値が所定の判
定値を越えているか否かを判別することとしている。

【００４５】その結果、所定の判定値に満たないと判断
できる場合には、“負荷無し”のモードであると判断し
て、ステップ１０６からはステップ１１０へ、ステップ
１０８からはステップ１１４へそれぞれ進み、一方、所
定の判定値を越えていると判断できる場合には、“負荷
有り”のモードと判断して、ステップ１０６からはステ
ップ１１２へ、ステップ１０８からはステップ１１６へ
それぞれ進行する。

【００４６】このように、本実施例においては、シフト
位置、及びオルタネータ３６等の負荷要素の作動状態に
応じて、内燃機関の運転状況を４つの場合に分け、それ
ぞれの状況に応じてステップ１１０〜１１６の何れかの
処理が実行される。

【００４７】ここで、ステップ１１０〜１１６は、個々
の状況において、エアコンが非作動の場合に目標アイド
ル回転数を実現するために必要とされるＩＳＣＶ１８開
度を検出し、記憶するステップであり、それぞれステッ
プ１１０においては“Ａ”、ステップ１１２においては
“Ｂ”、ステップ１１４においては“Ｃ”、ステップ１
１６においては“Ｄ”としてその開度を記憶して今回の
ルーチンを終了する。

【００４８】この結果、ＥＣＵ４０内のメモリには、内
燃機関の１０に負荷環境に応じて、エアコンが作動して
いない場合に目標アイドル回転数を実現するＩＳＣ開度
が、適切な場合分けの下に記憶されることになる。

【００４９】図４は、本実施例の制御装置において、エ
アコン作動時におけるＩＳＣ開度を検出すべくＥＣＵ４
０が実行する作動時開度検出ルーチンのフローチャート
の一例を示す。

【００５０】本ルーチンは、内燃機関１０の運転中にお
いて、エアコンが作動中である場合に目標アイドル回転
数を実現するために必要とされるＩＳＣ開度を検出し、
かつ記憶するために実行するルーチンである。尚、図４
において、上記図３と同一の処理を実行するステップに
は、括弧内に同一の符号を付記してその説明を簡略又は
省略する。

【００５１】本ルーチンは、上記の如くエアコンの作動
時におけるＩＳＣ開度を検出するルーチンであるため、
ルーチンの起動後、先ずステップ２００においてエアコ
ンが作動中か否かを判別する。そして、エアコンが作動
中である場合に限り、ステップ２０２以降の処理を行
い、エアコンが非作動である場合には、以後何らの処理
を行うことなく今回のルーチンを終了する。

【００５２】ステップ２０２〜２０８は、上記図３中ス
テップ１０２〜１０８と同一の処理を実行するステップ
である。すなわち、上記図３に示すルーチンにおいてエ
アコン非作動時におけるＩＳＣ開度を記憶するにあた
り、シフト位置、負荷状況等に応じて場合分けをおこな
ったのに対応して、本ルーチンにおいても同様の場合分
けを行うためである。

【００５３】また、本ルーチンにおいては、ステップ２
０６、及び２０８による場合分けに加えて、これらに続
いて実行されるステップ２１０〜２１６において、更に
エアコンの作動モードがＡ／ＣモードかＥＣＯＮモード
かに応じた場合分けを行うこととしている。

【００５４】高い冷房能力が要求されるＡ／Ｃモード
と、省エネを考慮したＥＣＯＮモードとでは、コンプレ
ッサ２２に要求される仕事量に差があり、Ａ／Ｃモード
とＥＣＯＮモードとでは、当然に目標アイドル回転数を
実現するために必要とされるＩＳＣ開度に差異が生ずる
からである。

【００５５】そして、上記の如く、シフト位置がＤレン
ジか否か、“負荷有り”か否か、Ａ／ＣモードかＥＣＯ
Ｎモードかにより、エアコン作動時における状況を８つ
のケースに分け、ステップ２１８〜２３２において、そ
れぞれの状況で目標アイドル回転数を実現しているＩＳ
Ｃ開度をａ〜ｈとして記憶して今回のルーチンを終了す
る。

【００５６】この結果、ＥＣＵ４０内のメモリには、内
燃機関の１０の負荷環境に応じて、エアコンの作動中に
目標アイドル回転数を実現するＩＳＣ開度が、適切な場
合分けの下に記憶されることになる。

【００５７】ところで、上述の如く記憶されたエアコン
の非作動時におけるＩＳＣ開度Ａ〜Ｄ、及びエアコンの
作動時におけるＩＳＣ開度ａ〜ｈを、シフト位置が同
一、かつオルタネータ３６等に起因する負荷の状態が同
一のもの同士で比較した場合、すなわちＡとａ，ｂ、Ｂ
とｃ，ｄ、Ｃとｅ，ｆ、Ｄとｇ，ｈを比較した場合、両
者の差異は、エアコンの作動のみに起因する差異、すな
わちコンプレッサ２２の仕事量として把握することがで
きる。

【００５８】そこで、本実施例においては、上記図３及
び図４に示すルーチンを実行することにより、随時ＩＳ
Ｃ開度Ａ〜Ｄ、ａ〜ｈの記憶値を更新すると共に、それ
らの記憶値に基づいて、現時点におけるコンプレッサ２
２の仕事量を、適宜推定することとしている。

【００５９】図５は、かかる機能を実現すべくＥＣＵ４
０が実行するルーチンのフローチャートの一例を示す。
尚、同図においてステップ３００、及びステップ３０４
〜３１６は、上記図４に示すステップ２００、及びステ
ップ２０４〜２１６と同一の処理を行うステップであ
り、ここでは、括弧内に同一の符号を付してその説明を
簡略、又は省略する。

【００６０】すなわち、図５に示すルーチンにおいて
は、ステップ３００でエアコンが作動中であることが判
別されると、以後ステップ３０４〜３１６において、シ
フト位置、オルタネータ３６等の負荷状況、Ａ／Ｃスイ
ッチ２６等の状態に基づいて、内燃機関１０の負荷環境
に対応した場合分けを行われる。

【００６１】そして、それぞれの場合に応じてステップ
３１８〜３３２の何れかのステップが実行され、個々の
状況においてエアコンが作動することにより生ずるＩＳ
Ｃ開度の変化分を演算する。

【００６２】この場合、エアコン作動時におけるＩＳＣ
開度ａ〜ｈと、エアコン非作動時におけるＩＳＣ開度Ａ
〜Ｄとの差が大きいほど、エアコンの作動中においてコ
ンプレッサ２２が大きな仕事を行っていると判断するこ
とができる。

【００６３】そこで、本実施例においては、上記の処理
の終了後、ステップ３３４、及び３３６において、それ
ぞれ演算された開度差と所定の判定値判定との比較を行
うことで、コンプレッサ２２の現実の仕事量のレベル分
けを行っている。

【００６４】具体的には、上記ステップ３３４において
開度差が大であると判別された場合は、ステップ３３８
へ進んでコンプレッサ２２の仕事量Ｗに所定値Ｗ₁ を書
き込み、上記ステップ３３６において開度差が“中”で
あると判別された場合は、ステップ３４０へ進んでＷに
所定値Ｗ₂ （Ｗ₂ ＜Ｗ₁ ）を書き込み、上記ステップ３
３６の処理の結果、開度差が“小”であると判別された
場合はステップ３４２へ進んでＷに所定値Ｗ₃ （Ｗ₃ ＜
Ｗ₂ ）を書き込んだ後、今回のルーチンを終了する。

【００６５】この結果、本実施例の制御装置によれば、
エアコンの作動中においてコンプレッサ２２が現実に行
う仕事の大きさ、すなわち仕事量が、精度良く推定され
ることになる。

【００６６】従って、その仕事量を内燃機関の運転状態
に反映させることとすれば、単にＡ／Ｃスイッチ２６、
又はＥＣＯＮスイッチ２８のオン・オフ状態を反映させ
るにすぎないものに比べて、内燃機関の運転状態を、よ
り理想的な状態に維持することができる。

【００６７】図６は、このようにして推定したコンプレ
ッサ２２の仕事量を、ＩＳＣ開度を見込み制御する際の
見込み量に反映させるべくＥＣＵ４０が実行する見込み
量設定ルーチンのフローチャートの一例である。

【００６８】すなわち、図６に示すルーチンが起動する
と、先ずステップ４００において仕事量Ｗが“大”であ
るかが判別される。ここで、本実施例においては、上記
図５に示すルーチンにおいて、Ｗ＝Ｗ₁ とされていれば
（上記ステップ３３８）本ステップの条件が成立し、以
後ステップ４０４が実行される。

【００６９】また、ステップ４００においてＷが“大”
ではないと判別された場合は、ステップ４０２へ進んで
Ｗが“中”であるかが判別される。ここで、本実施例に
おいては、上記図５に示すルーチンにおいて、Ｗ＝Ｗ₂
とされていれば（上記ステップ３４０）本ステップの条
件が成立し、以後ステップ４０６が実行される。

【００７０】そして、これらの条件が共に成立しない場
合、すなわち、上記図５に示すルーチンにおいて、Ｗ＝
Ｗ₃ とされていた場合（上記ステップ３４２）は、Ｗが
“小”であると判断され、以後ステップ４０８が実行さ
れる。

【００７１】ここで、ステップ４０４、４０６、４０８
は、それぞれＩＳＣ開度の見込み量として、所定値
Ｋ₁ ，Ｋ₂ ，Ｋ₃ （Ｋ₁ ＞Ｋ₂ ＞Ｋ₃ ）を設定するステ
ップである。

【００７２】従って、エアコンの作動が開始された後に
コンプレッサ２２で行われると推定される仕事量Ｗが大
きいほど、ＩＳＣ開度の見込み量として大きな値が設定
されることとなり、Ａ／Ｃスイッチ２６、若しくはＥＣ
ＯＮスイッチ２８がオンとされた後、即座に、現実の負
荷環境に精度良く適合したアイドル回転数が実現される
ことになる。

【００７３】同様に、エアコンの作動が停止される場合
においても、エアコンの作動中においてコンプレッサ２
２において現実に行われていた仕事量に基づいて、Ｗが
大きいほど大きな見込み量でＩＳＣＶ１８が閉弁側に見
込み制御されることになり、Ａ／Ｃスイッチ２６、若し
くはＥＣＯＮスイッチ２８がオフとされた後に、アンダ
ーシュートを伴うことなく、即座にエアコン非作動状態
における目標アイドル回転数を実現することができる。

【００７４】このように、本実施例の制御装置によれ
ば、単にエアコンの作動状態のみを監視してＩＳＣＶ１
８を見込み制御する制御装置に比べて、エアコンの作動
状態が変化した直後において、より理想的な運転状態を
実現することができるという利益を得ることができる。

【００７５】尚、上記実施例においては、ＥＣＵ４０が
上記図３〜図５に示すルーチンを実行することにより前
記した仕事量検出手段Ｍ３が、ＥＣＵ４０が上記図６に
示すルーチンを実行することにより前記した仕事量反映
手段Ｍ４が、それぞれ実現されることになる。

【００７６】図７は、本実施例の制御装置において上述
の如く検出されたコンプレッサ２２の仕事量Ｗを、内燃
機関１０の加速時において、エアコンカットの制御に反
映させるべくＥＣＵ４０が実行するエアコンカットルー
チンのフローチャートの一例を示す。

【００７７】すなわち、エアコンの作動中は、内燃機関
１０の出力トルクの一部がコンプレッサ２２の駆動力と
して消費されるため、エアコンの非作動時と比べると車
両の加速性能には低下が伴う。

【００７８】このため、車両特性上、加速性が重視され
る車両においては、内燃機関１０に加速要求が生じた場
合には、一時的にエアコンの作動を停止して良好な加速
特性を確保する、いわゆるエアコンカットが広く行われ
ている。

【００７９】しかしながら、エアコンカットの目的が、
上述の如く加速性能の確保であるとすれば、エアコンの
作動中であってもコンプレッサ２２の仕事量が比較的小
さい場合には、敢えて行う必要がない。

【００８０】一方、エアコンカットは、具体的には、内
燃機関１０の出力トルクをコンプレッサ２２に伝達する
マグネットクラッチ２４を切り離すことにより行われる
が、無駄なエアコンカットを排除することとすれば、マ
グネットクラッチ２４の耐久性が相対的に向上すること
になる。

【００８１】そこで、本実施例においては、コンプレッ
サ２２の仕事量Ｗが所定の判定値Ｗ ₀ を越えている場合
にのみエアコンカットを行うことにより、内燃機関１０
における良好な加速特性を確保しつつ無駄なエアコンカ
ットを排除することとした。

【００８２】かかる目的を果たすべく、図７に示すルー
チンが起動すると、先ずステップ５００において検出さ
れたコンプレッサ２２の仕事量Ｗが、所定値Ｗ₀ を越え
ているかを判別する。

【００８３】そして、Ｗ＞Ｗ₀ が不成立の場合は、エア
コンの負荷が実質的には内燃機関１０の加速特性に影響
を与えないと判断し、以後何らの処理を行うことなく今
回のルーチンを終了する。一方、上記条件が成立する場
合は、エアコンの負荷が内燃機関１０の加速特性に影響
すると判断し、以後ステップ５０２においてエアコンカ
ットの条件の成立性を判別する。

【００８４】そして、かかる状況下でエアコンカットの
実行条件が成立する場合、すなわち内燃機関が所定の加
速状態であると判断された場合は、ステップ５０４へ進
んでエアコンカットを行って今回のルーチンを終了す
る。

【００８５】このように、ＥＣＵ４０が図７に示すルー
チンを実行する場合、コンプレッサ２２の仕事量Ｗがエ
アコンカットの制御に反映され、内燃機関１０において
良好な加速特性を維持しつつ、マグネットクラッチ２４
の耐久性向上を図ることができる。

【００８６】尚、この意味で、本実施例においては、Ｅ
ＣＵ４０が上記図７に示すルーチンを実行することによ
っても、前記した仕事量反映手段Ｍ４が実現されること
になる。

【００８７】図８は、本実施例の制御装置において、仕
事量Ｗを燃料カットの制御に反映させるべくＥＣＵ４０
が実行するルーチンのフローチャートの一例を示す。

【００８８】すなわち、電子制御式燃料噴射装置を備え
る内燃機関においては、所定の高回転領域でスロットル
バルブが全閉とされた場合、燃費の向上を目的として、
機関回転数がアイドル回転数付近に低下するまでの間燃
料の噴射を停止する、いわゆる燃料カット制御が行われ
ている。

【００８９】この場合、原理的には、機関回転数がアイ
ドル回転数付近に設定した復帰回転数にまで低下した際
に燃料噴射を復帰させれば、内燃機関の運転状態を安定
した状態に維持しつつ、燃費特性を改善することが可能
であるが、これらの効果を有効に享受するためには、復
帰回転数を如何なる回転数に設定するかが重要である。

【００９０】復帰回転数が高すぎると、燃料カットを行
うことによる燃費特性の改善効果が少なくなり、一方、
復帰回転数が低すぎると、燃料カットが実行されること
に起因して、機関回転数が目標アイドル回転数にたいし
ていアンダーシュートし、一時的に内燃機関の運転状態
が不安定になるからである。

【００９１】かかる観点からすると、復帰回転数は、当
然にアイドル回転数付近において内燃機関が担うべき負
荷との関係で設定すべきであり、本実施例の内燃機関１
０の如くエアコンの駆動源としても機能するものについ
ては、コンプレッサ２２の仕事量に応じて復帰回転数を
設定することが理想的である。

【００９２】そこで、本実施例においては、ＥＣＵ４０
において、図８に示す復帰回転数設定ルーチンを実行す
ることとして、仕事力Ｗを燃料カット制御にも反映させ
ることとした。

【００９３】具体的には、先ずステップ６００において
コンプレッサ２２の仕事量Ｗを読み込み、次いでステッ
プ６０２において、そのＷで、図９に示す如く予め設定
したマップを検索することにより復帰回転数を設定する
こととした。

【００９４】この場合、本実施例においては、例えば仕
事量Ｗが“大”、すなわちＷ＝Ｗ₁であれば、復帰回転
数は１５００rpm に、また仕事量Ｗが“中”、すなわち
Ｗ＝Ｗ₂ であれば、復帰回転数は１２００rpm に、仕事
量Ｗが“小”、すなわちＷ＝Ｗ₃ であれば、復帰回転数
は１０００rpm にそれぞれ設定されることになり、機関
回転数のアンダーシュートを伴うことなく、有効な燃料
カットを実現することができる。

【００９５】尚、この場合においては、ＥＣＵ４０が上
記図８に示すルーチンを実行することにより、前記した
仕事量反映手段Ｍ４が実現されることになる。

【００９６】ところで、エアコン等の空調装置は、一般
にコンデンサ冷却用のクーリングファンを備えている。
このクーリングファンは、コンプレッサ２２によってエ
アコンガスが圧縮されることに伴って生ずる熱の放熱を
目的として配設されるものであり、コンプレッサ２２の
仕事力Ｗが小さい場合には、必ずしも作動させる必要の
ないものである。

【００９７】従って、本実施例の如く、エアコンの作動
時においてコンプレッサ２２の仕事量Ｗを検出すること
ができる構成においては、Ｗの大きさに応じてクーリン
グファンの駆動条件を変更する等の処理を行うことで、
有効に省エネ化を促進することができる。

【００９８】そこで、本実施例においては、下記表１に
示す如く、仕事量Ｗが“大”の場合には、クーリングフ
ァンの制御電圧を１２Ｖに、仕事量Ｗが“中”の場合に
は、その制御電圧を６Ｖに、また仕事量Ｗが“小”の場
合には、制御電圧を０Ｖとしてクーリングファンを作動
させないこととした。

【００９９】

【表１】

【０１００】この場合、エアコンの作動に伴って消費さ
れるエネルギ量が抑制され、結果的に内燃機関１０の燃
費特性改善に有効であると共に、外気温が低い状況等に
おけるコンデンサの過冷却防止にも有効である。

【０１０１】尚、かかる構成においては、ＥＣＵ４０
が、上記表１に示す制御電圧の設定を行うことにより、
前記した仕事量反映手段Ｍ４が実現されることになる。

【０１０２】ところで、従来より、車載用内燃機関の付
帯システムとして、内燃機関の停止中に燃料タンク内に
発生した蒸発燃料をキャニスタ内に吸着し、吸着された
燃料を内燃機関の運転中に吸気通路内に放出するシステ
ム（エバポパージシステム）が公知である。

【０１０３】内燃機関の停止中において、燃料タンクの
内圧が不当に高圧となるのを防止すると共に、蒸発燃料
が大気中に放出されるのを防止し、かかる蒸発燃料を有
効に利用して良好な燃費特性を得ることを目的とするシ
ステムである。

【０１０４】この場合、かかるシステムを具備する内燃
機関においては、キャニスタから放出する燃料と燃料噴
射弁等から供給される燃料とを合わせて、適切な空燃比
制御を行う必要があり、キャニスタからの放出量も吸入
空気量との関係で制御する必要がある。

【０１０５】これに対して、内燃機関のアイドル時にお
ける吸入空気量は、上述の如くＩＳＣ開度によって決定
される量であり、エアコンの作動時においては、コンプ
レッサ２２の仕事量Ｗに応じて変動を示す。

【０１０６】従って、内燃機関１０のアイドル時におい
てキャニスタから燃料の放出を行う場合において、その
放出量に仕事量Ｗを反映させることとすれば、キャニス
タからの燃料の放出量が精度良く現実の吸入空気量に整
合したものとなり、適切な空燃比制御が実現されること
になる。

【０１０７】このため、エバポパージシステムを具備す
る内燃機関に対して本実施例の制御装置を適用し、キャ
ニスタからの燃料放出量に、コンプレッサ２２の仕事量
Ｗを反映させることとすれば、アイドル時において、よ
り安定した運転状態を維持することができ、かつ燃費特
性の向上をも実現することができる。

【０１０８】尚、かかる構成においては、キャニスタか
らの燃料放出量を仕事量Ｗに応じて制御する機構によ
り、前記した仕事量反映手段Ｍ４が実現されることにな
る。

【０１０９】ところで、上述した実施例は、前記した仕
事量検出手段Ｍ３として、エアコンの作動時、及び非作
動時におけるＩＳＣ開度の差を用いる構成を用いている
が、その構成はこれに限るものではなく、例えばコンプ
レッサ２２の高圧側圧力に基づいて、又はエアコンの吹
き出し口の温度と外気温との差に基づいてそれぞれコン
プレッサ２２の実質的な仕事量Ｗを検出する構成を用い
ることも可能である。

【０１１０】コンプレッサ２２の高圧側圧力は、コンプ
レッサ２２の仕事量Ｗを直接的に表す因子であり、また
吹き出し口の温度と外気温との差は、エアコンの冷却能
力と介して間接的にコンプレッサ２２の仕事量Ｗを表す
因子であるため、これらを用いることによっても、容易
かつ確実にコンプレッサ２２が現実に行う仕事量を検出
することができるからである。

【０１１１】また、上述した実施例は、空調装置として
エアコンを用いているが、同様にコンプレッサを備える
クーラについても適用可能である。

【０１１２】以上、本発明の実施例について説明した
が、この本発明の実施例には、特許請求の範囲に記載し
た技術的事項以外に、下記の如き各種の技術的事項の実
施態様を有するものであることを付記しておく。

【０１１３】（１） 請求項１に記載した前記内燃機関
が、目標アイドル回転数に対して、その開度がフィード
バック制御されるアイドルスピードコントロールバルブ
を備え、前記仕事量検出手段が、前記空調装置の非作動
時と作動時における該アイドルスピードコントロールバ
ルブの開度差に基づいて前記コンプレッサの仕事量を検
出することを特徴とする内燃機関の制御装置。

【０１１４】（２） 請求項１に記載した前記仕事量検
出手段が、前記コンプレッサの高圧側圧力に基づいて前
記コンプレッサの仕事量を検出することを特徴とする内
燃機関の制御装置。

【０１１５】（３） 請求項１に記載した前記仕事量検
出手段が、前記空調装置から吹き出される空気の温度と
外気温との差に基づいて前記コンプレッサの仕事量を検
出することを特徴とする内燃機関の制御装置。

【０１１６】（４） 請求項１に記載した前記内燃機関
が、目標アイドル回転数に対して、その開度がフィード
バック制御されるアイドルスピードコントロールバルブ
を備え、前記仕事量反映手段が、前記空調装置の作動状
態が切り替わった際に、前記コンプレッサの仕事量に基
づいて設定した見込み値を用いて、前記アイドルスピー
ドコントロールバルブの開度を見込み制御することを特
徴とする内燃機関の制御装置。

【０１１７】（５） 請求項１に記載した前記仕事量反
映手段が、前記コンプレッサの仕事量に基づいて、加速
時における前記空調装置の停止条件（いわゆるエアコン
カット）の成立性を判定することを特徴とする内燃機関
の制御装置。

【０１１８】（６） 請求項１に記載した前記仕事量反
映手段が、前記コンプレッサの仕事量に基づいて燃料カ
ット復帰回転数を演算し、前記コンプレッサの仕事量が
大きいほど、高回転領域で燃料カットの復帰を図ること
を特徴とする内燃機関の制御装置。

【０１１９】（７） 請求項１に記載した前記内燃機関
が、該内燃機関の停止時に発生する蒸発燃料を吸着し、
所定運転状況下で吸着した燃料を前記内燃機関に向けて
放出するエバポパージシステムを備え、前記仕事量反映
手段が、前記コンプレッサの仕事量に基づいて燃料の放
出量を演算し、前記コンプレッサの仕事量が大きいほど
多量の燃料を放出させることを特徴とする内燃機関の制
御装置。

【０１２０】（８） 請求項１に記載した前記空調装置
は、コンデンサ冷却用のクーリングファンを備え、前記
仕事量反映手段が、前記コンプレッサの仕事量に基づい
て前記クーリングファンの駆動状態を制御することを特
徴とする内燃機関の制御装置。

【０１２１】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、コンプレ
ッサの仕事量、すなわちコンプレッサを駆動するために
内燃機関が負担すべき仕事量を精度良く内燃機関の制御
に反映させることができる。

【０１２２】このため、本発明に係る内燃機関の制御装
置によれば、空調装置を搭載する車両において、空調装
置の作動に伴って内燃機関が本来具備する運転特性が害
されることがなく、常に理想的な運転状態を維持するこ
とができるという特長を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る内燃機関の制御装置の原理構成図
である。

【図２】本発明の一実施例である内燃機関の制御装置の
全体構成図である。

【図３】本実施例において実行される非作動時開度ルー
チンの一例のフローチャートである。

【図４】本実施例において実行される作動時開度ルーチ
ンの一例のフローチャートである。

【図５】本実施例において実行される仕事量演算ルーチ
ンの一例のフローチャートである。

【図６】本実施例において実行される見込み量設定ルー
チンの一例のフローチャートである。

【図７】本実施例において実行されるエアコンカットル
ーチンの一例のフローチャートである。

【図８】本実施例において実行される復帰回転数設定ル
ーチンの一例のフローチャートである。

【図９】復帰回転数設定ルーチンにおいて用いられるマ
ップの一例である。

【符号の説明】

Ｍ１，２２ コンプレッサ Ｍ２，１０ 内燃機関 Ｍ３ 仕事量検出手段 Ｍ４ 仕事量反映手段 １２ 吸気通路 １４ スロットルバルブ １８ アイドルスピードコントロールバルブ（ＩＳＣ
Ｖ） ２０ アイドルスイッチ ２４ マグネットクラッチ ２６ Ａ／Ｃスイッチ ２８ ＥＣＯＮスイッチ ３４ シフト位置センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−112717（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60H 1/32

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調装置のコンプレッサに駆動力を付与
   する内燃機関の運転状態を制御する内燃機関の制御装置
   において、 前記内燃機関は、目標アイドル回転数に対してその開度
   がフィードバック制御されるアイドルスピードコントロ
   ールバルブを備え、前記空調装置以外の前記内燃機関に対する負荷要素が同
   一状態にある状況下での前記空調装置の非作動時と作動
   時とにおける前記 アイドルスピードコントロールバルブ
   の開度差に基づいて、前記コンプレッサの仕事量を検出
   する仕事量検出手段と、 該仕事量検出手段の検出結果に基づいて、前記コンプレ
   ッサの仕事量を前記内燃機関の制御に反映させる仕事量
   反映手段とを備えることを特徴とする内燃機関の制御装
   置。