JP4023146B2 - Idle rotational speed control device for internal combustion engine - Google Patents

Idle rotational speed control device for internal combustion engine Download PDF

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変容量型コンプレッサを駆動する内燃機関のアイドル回転速度を制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用空調装置（エアコン）の冷媒循環回路では、ガス状の冷媒ガスがコンプレッサで圧縮されて高温・高圧となった後、コンデンサで冷却され、液化する。液化された冷媒はレシーバで清浄化された後、エキスパンジョンバルブで急激に膨張させられ、低温・低圧の霧状の冷媒となる。この霧状の冷媒はエバポレータの周囲の空気から熱を奪って蒸発し、さらに加熱されガス状の冷媒になってコンプレッサに吸入される。
【０００３】
前記コンプレッサの一形態として、流量制御弁によって吐出容量（コンプレッサ容量）を変化させるようにした可変容量型コンプレッサが知られている。流量制御弁としては、例えば感圧機構と電磁アクチュエータとを備えたものがある。感圧機構は、冷媒循環回路における所定箇所での冷媒の圧力変動に基づいて変形する感圧部材を備えている。電磁アクチュエータへの通電は、エバポレータの目標温度と実温度との偏差に基づきデューティ制御される。そして、流量制御弁では、感圧部材の変形にともない弁体に作用する力と、電磁アクチュエータへの通電にともない発生して前記弁体に作用する力とが釣合う位置へ弁体が変位する。この変位にともない流量制御弁の弁開度が変化し、吐出容量が最適な値に調整される。
【０００４】
例えば、車両に搭載されたエンジンのアイドル時に、エバポレータの目標温度と実温度との偏差が第１判定値を越えると、１００％のデューティ比で通電が行われて弁体が全閉となり、コンプレッサの吐出容量が最大（１００％）となる。また、偏差が第２判定値（＜第１判定値）を下回ると、電磁アクチュエータへの通電が停止（デューティ比０％）されて弁体が全開となり、吐出容量が最小（０％）となる。
【０００５】
一方、エンジンでは、アイドル時に、そのエンジンにかかる負荷の状態に応じてエンジン回転速度を制御することが一般的に行われる。このアイドル回転速度制御では、実エンジン回転速度を目標回転速度に一致させるための制御量が決定され、その制御量に基づきスロットル用アクチュエータが駆動される。この駆動によりスロットル弁の開度が調整され、前記制御量に対応する量の空気がエンジンに吸入される。そして、この空気量に応じた量の燃料がエンジンに供給され、実エンジン回転速度が目標回転速度に収束する。
【０００６】
ここで、前述したコンプレッサはエンジンを駆動源としているため、アイドル時にコンプレッサが駆動されると、その駆動力分（コンプレッサのトルク）が負荷としてエンジンに加わり、アイドル回転速度が目標回転速度よりも低下するおそれがある。そこで、吐出容量を最大にするための指令が出されると、実エンジン回転速度がこの指令に応じた目標回転速度（例えば６８０回転／分）となるように、スロットル用アクチュエータが制御される。スロットル弁が所定開度開弁され、吸入空気量が増加する。それにともないエンジンへの燃料供給量が増加し、前記コンプレッサのトルクによる実エンジン回転速度の低下が抑制される。
【０００７】
また、吐出容量を最大から最小に切替えるための指令が出されると、一定のディレイ時間が経過した後、スロットル用アクチュエータの駆動によりスロットル弁が元の開度に戻され、実エンジン回転速度が切替え指令に応じた目標回転速度（例えば５７５回転／分）に収束する。このように一定のディレイ時間を設けたのは、吐出容量を最大から最小に切替えるための指令が出された場合、エンジンにかかるコンプレッサのトルクがゆっくりと低下するためである。このコンプレッサのトルクに見合うトルクをエンジンで発生させるために、切替え指令が出された後も一定時間が経過するまでは、元の開度に所定値を上乗せした開度でスロットル弁を開弁させて吸入空気量を増量させている。
【０００８】
このように、アイドル時には、エンジンの目標回転速度は、コンプレッサの吐出容量を最大にするための指令に応じた値か、同吐出容量を最小にするための指令に応じた値のいずれかに設定される。従って、車両の振動と共振するエンジン回転速度が、たとえこれら２つの目標回転速度の中間に存在しても、実エンジン回転速度がその共振回転速度に収束されることがなく、不要な振動の発生を回避できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コンプレッサの吐出容量を最大から最小に切替える指令が出されてから、エンジンにかかるコンプレッサのトルクが十分小さくなるまでの時間は、切替え指令が出されたときに流量制御弁の弁体に作用している力によって異なる。この力としては、前述したように、感圧部材の変形にともなう力と電磁アクチュエータの電磁力とが挙げられる。具体的には、感圧部材による力に関与する冷媒圧力については、前記時間は、冷媒圧力が高いときには長く、低いときには短くなる傾向にある。これは、アイドル時のようなエンジン低回転域では、吐出容量が１００％から０％に変化する場合、コンプレッサから吐出される冷媒の流量が限られる。このため、冷媒圧力が高いと弁体が全開位置へ変位する時間が長くなるものと考えられる。
【００１０】
また、電磁アクチュエータの電磁力に関与する通電の際の制御電流については、前記時間は、制御電流が多いときには長く、少ないときには短い傾向にある。これは、デューティ比を変化させているものでは、電源電圧（バッテリ電圧）が高い場合、同じデューティ比でも電流値が大きくなる。このため、冷媒の流量が多め（コンプレッサ容量大）に制御され、デューティ比を１００％から０％に小さくする場合、弁体が全開位置へ変位する時間が長くなるものと考えられる。
【００１１】
ところが、前述したように従来はディレイ時間が一定値に設定されている。このため、冷媒圧力が低い場合や制御電流が少ない場合に前記切替え指令が出されると、エンジンにかかるコンプレッサのトルクが速く減少する。このトルクが十分小さくなっているにもかかわらず、元の開度に所定値を上乗せした開度でスロットル弁が開弁されると、スロットル弁開弁にともなう燃料増量により発生するトルクが、コンプレッサのトルクを上回る。その結果、低下すべき実エンジン回転速度が高くなる現象（回転の吹上がり）が起るおそれがある。
【００１２】
前記とは逆に、冷媒圧力が高い場合や制御電流が多い場合に、前記切替え指令が出されると、エンジンにかかるコンプレッサのトルクがゆっくり減少する。このトルクが十分減少する前に、スロットル弁が元の開度に戻されると、コンプレッサのトルクを、スロットル弁開弁にともなう燃料増量により発生するトルクで補いきれない。その結果、実エンジン回転速度が切替え指令に応じた目標回転速度よりも低くなる現象（回転の落込み）が起るおそれがある。
【００１３】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の回転の吹上がりや落込みを抑制することのできる内燃機関のアイドル回転速度制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１又は２に記載の発明に係るアイドル回転速度制御装置は、冷媒循環回路における所定箇所での冷媒の圧力変動に応じて変形する感圧部材と電磁アクチュエータとを備え、前記感圧部材の変形にともなう力と前記電磁アクチュエータの電磁力とにより、流量制御弁の弁体を変位させて吐出容量を変更するとともに、機関アイドル時には、前記冷媒循環回路におけるエバポレータの目標温度と実温度との偏差に基づき前記電磁アクチュエータへの電力供給を制御することにより、前記吐出容量を第１所定量又はそれよりも少ない第２所定量に変化させるようにした可変容量型コンプレッサを駆動する内燃機関に用いられる。そして、アイドル回転速度制御装置は、前記可変容量型コンプレッサに対し、前記吐出容量を前記第１所定量にするための指令が出されると機関回転速度が同指令に応じた目標回転速度となり、前記吐出容量を前記第１所定量から前記第２所定量に切替えるための指令が出されると、所定のディレイ時間が経過した後、前記機関回転速度が前記切替え指令に応じた目標回転速度となるように調整用アクチュエータを制御する制御手段を備えている。
【００１５】
上記の構成によれば、可変容量型コンプレッサの流量制御弁では、感圧部材が、冷媒循環回路における所定箇所での冷媒の圧力変動に応じて変形し、この変形にともなう力が弁体に作用する。また、弁体には電磁アクチュエータの電磁力も作用する。この電磁力は、電磁アクチュエータに供給される電力に応じて変化する。そして、これらの感圧部材の変形にともなう力と電磁力とが釣合う位置に弁体が変位し、コンプレッサの吐出容量が変更される。特に、内燃機関のアイドル時には、コンプレッサでは、冷媒循環回路でのエバポレータの目標温度と実温度との偏差に基づき電磁アクチュエータへの電力供給が制御される。この制御により、流量制御弁の弁体に作用する電磁アクチュエータの電磁力が変化して弁体の位置が変わり、コンプレッサの吐出容量が第１所定量（例えば最大）又はそれよりも少ない第２所定量（例えば最小）に変化する。ここで、コンプレッサは内燃機関を駆動源としているため、コンプレッサの駆動状況に応じたトルクが負荷として内燃機関に加わる。このトルクは、コンプレッサの吐出容量に応じて異なる。
【００１６】
一方、内燃機関では、アイドル回転速度制御装置によって以下のような機関回転速度の制御が行われる。可変容量型コンプレッサに対し、吐出容量を第１所定量にするための指令が出されると、制御手段では、機関回転速度が同指令に応じた目標回転速度となるように調整用アクチュエータが制御される。また、吐出容量を第１所定量から第２所定量に切替えるための切替え指令が出されると、所定のディレイ時間が経過した後、機関回転速度が切替え指令に応じた目標回転速度となるように調整用アクチュエータが制御される。すなわち、切替え指令が出された後もディレイ時間が経過するまでは調整用アクチュエータが駆動される。このように、アイドル回転速度制御装置では、コンプレッサの吐出容量の切替えに応じて目標回転速度が切替えられ、実回転速度がその目標回転速度に収束するように調整用アクチュエータが制御される。この制御により、機関回転速度が、内燃機関にかかるコンプレッサのトルクから影響を受けにくくなる。
【００１７】
ここで、吐出容量の切替え指令が出されてから、内燃機関にかかるコンプレッサのトルクが十分小さくなるまでの時間は、切替え指令が出されたときに流量制御弁の弁体に作用している力によって異なる。この力としては、感圧部材の変形にともなう力と電磁アクチュエータの電磁力とが挙げられる。感圧部材による力には冷媒圧力が大きく関与しており、前記時間は、冷媒圧力が高いときには長く、低いときには短くなる傾向にある。また、電磁アクチュエータの電磁力には、その電磁アクチュエータに供給される電力が大きく関与しており、前記時間は、電力が多いときには長く、少ないときには短くなる傾向にある。
【００１８】
これに対し、請求項１に記載の発明では、上記の制御手段に加え、前記ディレイ時間を前記所定箇所での冷媒の圧力に応じて変更する変更手段を備えるとともに、前記変更手段は前記冷媒圧力が高いとき、前記ディレイ時間を、前記冷媒圧力が低いときよりも長く設定するものであるとしている。
上記の構成によれば、変更手段により、制御手段におけるディレイ時間が冷媒圧力に応じて変更される。すなわち、冷媒圧力が高いとき、低いときよりもディレイ時間が長く設定される。このため、そのときの冷媒圧力に応じてディレイ時間を適切な値に設定することにより、吐出容量について第１所定量から第２所定量への切替え指令が出された後、調整用アクチュエータにより発生するトルクが十分小さくなる時期を、内燃機関にかかるコンプレッサのトルクが十分小さくなる時期に一致させることが可能となる。その結果、調整用アクチュエータの駆動にともなうトルクがコンプレッサのトルクを上回り、低下すべき実機関回転速度が上昇する現象（回転の吹上がり）を抑制することができる。また、調整用アクチュエータの駆動にともなうトルクがコンプレッサのトルクを補いきれず、実機関回転速度が切替え指令に応じた目標回転速度よりも低くなる現象（回転の落込み）を抑制することができる。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明では、前述した制御手段に加え、前記ディレイ時間を前記電磁アクチュエータに供給される電力に応じて変更する変更手段を備えるとともに、前記電力が多いとき、前記ディレイ時間を、前記電力が少ないときよりも長く設定するものであるとしている。
【００２２】
上記の構成によれば、変更手段により、制御手段におけるディレイ時間が電磁アクチュエータに供給される電力に応じて変更される。すなわち、ディレイ時間の変更に際しては、電力（電流、電圧）が多いとき、少ないときよりもディレイ時間が長く設定される。このため、そのときの電磁アクチュエータへの電力に応じてディレイ時間を適切な値に設定することにより、吐出容量について第１所定量から第２所定量への切替え指令が出された後、調整用アクチュエータにより発生するトルクが十分小さくなる時期を、内燃機関にかかるコンプレッサのトルクが十分小さくなる時期に一致させることが可能となる。その結果、調整用アクチュエータの駆動にともなうトルクがコンプレッサのトルクを上回り、低下すべき実機関回転速度が上昇する現象（回転の吹上がり）を抑制することができる。また、調整用アクチュエータの駆動にともなうトルクがコンプレッサのトルクを補いきれず、実機関回転速度が切替え指令に応じた目標回転速度よりも低くなる現象（回転の落込み）を抑制することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態について図面に従って説明する。
図１に示すように、車両には、内燃機関としてガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）１１が搭載されている。エンジン１１のシリンダ１２内には、ピストン１３が往復動可能に収容されている。ピストン１３は、コネクティングロッド１４を介し、エンジン１１の出力軸であるクランク軸１５に連結されている。各ピストン１３の往復運動は、コネクティングロッド１４によって回転運動に変換された後、クランク軸１５に伝達される。クランク軸１５は、変速機（図示略）等を介して車両の車輪に連結されている。
【００２６】
シリンダ１２内においてピストン１３よりも上側には燃焼室１６が形成されている。燃焼室１６には吸気通路１７が接続され、エンジン１１外部の空気が吸気通路１７を通じて燃焼室１６に取込まれる。エンジン１１には吸気通路１７を開閉するための吸気弁１８が設けられている。また、吸気通路１７にはスロットル弁１９が回動可能に支持されている。スロットル弁１９には、調整用アクチュエータとしてスロットル用アクチュエータ２１が駆動連結されている。スロットル用アクチュエータ２１は、運転者によるアクセルペダル（図示略）の踏込み操作等に基づき、後述するエンジンＥＣＵ９１によって制御され、スロットル弁１９を回動させる。吸気通路１７を流れる空気の量である吸入空気量は、スロットル弁１９の回動角度であるスロットル開度に応じて変化する。さらに、吸気通路１７には燃焼室１６に燃料を供給するための燃料噴射弁２２が取付けられている。燃料噴射弁２２から噴射された燃料と吸入空気とからなる混合気は、吸気弁１８が開かれる際に燃焼室１６内へ導入される。
【００２７】
エンジン１１には点火プラグ２３が取付けられている。そして、前記混合気は点火プラグ２３の電気火花によって着火され、爆発・燃焼する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン１３が往復動され、クランク軸１５が回転されて、エンジン１１の駆動力（トルク）が得られる。
【００２８】
前記燃焼室１６には排気通路２４が接続されている。エンジン１１には排気通路２４を開閉するための排気弁２５が設けられている。前記混合気の燃焼によって生じた燃焼室１６内のガスは、排気弁２５が開かれる際に燃焼室１６から排気通路２４に排出される。
【００２９】
また、車両には空調装置（エアコン）２６が搭載されている。エアコン２６の冷媒循環回路（冷凍サイクル）は、可変容量型コンプレッサ（圧縮機、以下単に「コンプレッサ」という）２７、コンデンサ（凝縮器）２８、レシーバ２９、エキスパンジョンバルブ（膨張弁）３１、エバポレータ（蒸発器）３２等によって構成されている。この冷媒循環回路では、冷媒が次のように変化しながら流れる。
【００３０】
ガス状の冷媒はコンプレッサ２７で圧縮されて高温・高圧となる。コンプレッサ２７から吐出されたガス状の冷媒はコンデンサ２８で冷却されて液化した後、レシーバ２９で清浄化される。レシーバ２９を出た高圧の液状の冷媒は、エキスパンジョンバルブ３１で急激に膨張させられ、低温・低圧の霧状の冷媒になる。この霧状の冷媒はエバポレータ３２を通過する際、そのエバポレータ３２の周囲の空気から熱を奪って蒸発（気化）し、その後、コンプレッサ２７に吸込まれる。
【００３１】
このように、冷媒循環回路では、エバポレータ３２において冷媒が気化する際に熱が奪われる。このエバポレータ３２の周りに車室内の空気が循環されることによって、車室内が冷却される。この際、空気が冷却されることにより空気中の水蒸気が水滴になり除湿される。また、エバポレータ３２において冷媒によって奪われた熱は、コンデンサ２８において冷媒が液化するときに車室外へ放出される。
【００３２】
次に、コンプレッサ２７の構造について説明する。図２に示すように、コンプレッサ２７のケーシング３５内にはクランク室３６が形成されるとともに、駆動軸３７が回転可能に支持されている。ケーシング３５から露出する駆動軸３７の一方（図２の左方）の端部にはプーリ３８が取付けられている。プーリ３８は、ベルト（図示略）を介してエンジン１１のクランク軸１５に駆動連結されている。そのため、エンジン１１の運転にともなうクランク軸１５の回転がベルト、プーリ３８等を介して駆動軸３７に伝達され、コンプレッサ２７が駆動される。
【００３３】
駆動軸３７上には、ラグプレート３９が一体回転可能に取付けられている。また、駆動軸３７には、斜板４１が軸方向へのスライド可能かつ傾動可能に支持されている。斜板４１は、ヒンジ機構４２を介してラグプレート３９に連結されている。この連結により斜板４１は、ラグプレート３９及び駆動軸３７と一体回転可能であり、また駆動軸３７に対して傾動可能である。
【００３４】
ケーシング３５内には複数のシリンダ４３が形成され、各シリンダ４３内にピストン４４が往復動可能に収容されている。各ピストン４４は、シュー４５を介して斜板４１に係留されている。このため、各ピストン４４は、駆動軸３７に対して傾斜した斜板４１の回転によってシリンダ４３内を往復動する。このとき、斜板４１の傾斜角度（斜板角度θ）に応じてピストン４４のストロークが変化する。ここで、斜板角度θは、駆動軸３７に直交する面に対し斜板４１が交わる角度である。
【００３５】
ケーシング３５内において、シリンダ４３のプーリ３８とは反対側には、吸入ポート、吸入弁、吐出ポート及び吐出弁（いずれも図示略）を有する弁・ポート形成体４６が配置されている。さらに、弁・ポート形成体４６のプーリ３８とは反対側には、吸入室４７及び吐出室５３がそれぞれ設けられている。吐出室５３は、吐出絞り４８を有する壁４９によって第１吐出室５１と第２吐出室５２とに仕切られている。第１吐出室５１は壁４９よりもシリンダ４３側に形成され、第２吐出室５２は第１吐出室５１及び壁４９を挟んでシリンダ４３とは反対側に形成されている。そして、吸入室４７内の冷媒ガスは、各ピストン４４が上死点から下死点（図２の右から左）へ向けて移動する際、弁・ポート形成体４６の吸入ポート及び吸入弁を介してシリンダ４３内へ吸入される。また、シリンダ４３内の冷媒ガスは、ピストン４４が下死点から上死点（図２の左から右）へ向けて移動する際に所定の圧力まで圧縮され、弁・ポート形成体４６の吐出ポート及び吐出弁を介して吐出室５３に吐出される。
【００３６】
ケーシング３５内には、クランク室３６と吸入室４７とを連通させる抽気通路５４が設けられている。また、ケーシング３５内には、吐出室５３とクランク室３６とを連通させる給気通路５５が設けられ、その給気通路５５の途中に流量制御弁５６が配置されている。そして、流量制御弁５６の開度を調整することにより、給気通路５５を通じてクランク室３６に導入される高圧の吐出ガスの流量と、抽気通路５４を介してクランク室３６から導出されるガスの流量とのバランスが制御され、クランク室３６の内圧Ｐｃが変更される。この内圧Ｐｃの変更に応じて、ピストン４４両側の圧力差、すなわち内圧Ｐｃとシリンダ４３の内圧との差圧が変化し斜板角度θが変化する。
【００３７】
その結果、ピストン４４のストローク、ひいてはコンプレッサ２７の吐出容量が調節される。例えば、クランク室３６の内圧Ｐｃが低下すると、斜板角度θが大きくなってピストン４４のストロークが大きくなり、吐出容量が増加する。これとは逆に内圧Ｐｃが上昇すると、斜板角度θが小さくなり、ピストン４４のストロークが小さくなり、吐出容量が減少する。
【００３８】
次に、流量制御弁５６の構造について説明する。図３に示すように、流量制御弁５６のハウジング５７内には、その一方（図３の上方）の端部から他方（図３の下方）の端部に向けて、感圧室５８、連通路５９及び弁室６１が順に設けられている。連通路５９及び弁室６１は給気通路５５の一部を構成している。連通路５９は、給気通路５５の上流部を介して第１吐出室５１に連通され、弁室６１は給気通路５５の下流部を介してクランク室３６に連通されている。従って、第１吐出室５１から給気通路５５へ吐出された冷媒ガスは、流量制御弁５６を通過する過程で連通路５９及び弁室６１を順に流れる。そして、弁室６１から流量制御弁５６外へ出た冷媒ガスは、再び給気通路５５を通ってクランク室３６に導かれる。
【００３９】
ハウジング５７内には、弁体として、作動ロッド６２が軸方向（図３の上下方向）へ往復動可能に配置されている。この作動ロッド６２の一方（図３の上方）の端部によって、連通路５９と感圧室５８とが遮断されている。弁室６１と連通路５９との境界部分は弁座をなしている。一方、作動ロッド６２には弁体部６３が形成されており、作動ロッド６２の往復動にともない弁体部６３が弁座に接近及び離間することによって、給気通路５５の開度が調整される。弁体部６３が弁座に着座したとき給気通路５５が閉鎖される。
【００４０】
感圧室５８内には、ベローズ等からなる感圧部材６４が収容されている。感圧部材６４は、ロッド受け６５を介して作動ロッド６２に連結されている。ロッド受け６５と感圧室５８の底部との間にはばね６６が配置されており、ロッド受け６５は、感圧部材６４が伸長しようとする力と、ばね６６の付勢力とが釣合う位置で静止している。感圧室５８内は、感圧部材６４により、その感圧部材６４の内側の空間と外側の空間とに仕切られている。内側の空間には、第１吐出室５１内の圧力ＰｄＨが導かれ、外側の空間には第２吐出室５２内の圧力ＰｄＬが導かれている。圧力ＰｄＨは冷媒が吐出絞り４８を通過する前の圧力である。また、圧力ＰｄＬは冷媒が吐出絞り４８を通過した後の圧力であり、前記圧力ＰｄＨよりも低い。そして、感圧室５８、感圧部材６４、ロッド受け６５、ばね６６等によって感圧機構６７が構成されている。
【００４１】
感圧機構６７は、冷媒循環回路における２箇所（第１吐出室５１、第２吐出室５２）での差圧ΔＰｄ（ＰｄＨ−ＰｄＬ）の変動に基づいて感圧部材６４が伸縮することで、その差圧ΔＰｄの変動を打消す側にコンプレッサ２７の吐出容量が変更されるように弁体部６３を変位させる。
【００４２】
一方、流量制御弁５６には電磁アクチュエータ６８が組込まれている。電磁アクチュエータ６８は磁性材からなる固定子６９を備え、前述した作動ロッド６２がこの固定子６９に往復動可能に挿通されている。固定子６９から露出する作動ロッド６２の他方（図３の下方）の端部には、磁性材からなる可動子７１が固定されている。可動子７１は、ばね７２により常に弁室６１から遠ざかる方向（図３の下方）、すなわち開弁方向へ付勢されている。固定子６９及び可動子７１の周りにはコイル７３が巻回配置されている。電磁アクチュエータ６８では、コイル７３への通電により、その通電量に応じた大きさの電磁力が、開弁方向の力に対向する力（閉弁方向の力）として、可動子７１と固定子６９との間に発生する。開弁方向の力としては、（ａ）感圧室５８においてロッド受け６５を介して作動ロッド６２に作用するもの、（ｂ）連通路５９において弁体部６３に作用するもの、（ｃ）ばね７２の付勢力によるもの等が挙げられる。
【００４３】
流量制御弁５６では、後述するエアコンＥＣＵ９２によりコイル７３への通電時間がデューティ制御される。この制御に応じて、閉弁方向の力としての電磁力が変化する。弁体部６３の位置が変更され、給気通路５５の開度が調整される。
【００４４】
例えば、コイル７３に通電されない場合、すなわち、デューティ比が０％の場合には、可動子７１に閉弁方向への電磁力が発生しない。前述したばね７２の付勢力等による開弁方向の力が支配的となり、弁体部６３が弁座から離れて給気通路５５が全開状態となる。このため、クランク室３６の内圧Ｐｃは、そのときおかれた状況下において取り得る最大値となり、同内圧Ｐｃとシリンダ４３の内圧との差圧が大きい。従って、斜板角度θが最少となり、コンプレッサ２７の吐出容量が最小となる。
【００４５】
また、コイル７３への通電（デューティ比が０％よりも大）にともない発生する閉弁方向の電磁力が、ばね７２、感圧部材６４等による開弁方向の付勢力に打勝つと、作動ロッド６２が閉弁方向への移動を開始する。この状態では、電磁力が、感圧部材６４、ばね７２等の付勢力によって加勢された前記差圧ΔＰｄに基づく開弁方向への押圧力に対抗する。そして、これら開弁方向及び閉弁方向に作用する力が均衡する位置に、作動ロッド６２の弁体部６３が弁座に対して位置決めされる。
【００４６】
例えば、実エンジン回転速度ＮＥが低下して冷媒循環回路の冷媒流量が減少すると、差圧ΔＰｄに基づく開弁方向の力が減少し、その時点での電磁力では、作動ロッド６２に対し、開弁方向及び閉弁方向の両方向から作用する力の均衡が図れなくなる。従って、作動ロッド６２が閉弁方向へ移動して給気通路５５の開度が減少し、クランク室３６の内圧Ｐｃが低下する。斜板角度θが大きくなって、ピストン４４のストロークが大きくなり、コンプレッサ２７の吐出容量が増大する。これにともない冷媒循環回路における冷媒流量が増加し、差圧ΔＰｄが増加する。
【００４７】
前記とは逆に、実エンジン回転速度ＮＥが上昇して冷媒循環回路の冷媒流量が増大すると、差圧ΔＰｄに基づく開弁方向の力が増大して、その時点での電磁力では作動ロッド６２に作用する付勢力の均衡が図れなくなる。従って、作動ロッド６２（弁体部６３）が開弁方向へ移動して給気通路５５の開度が増加し、クランク室３６の内圧Ｐｃが上昇する。斜板角度θが小さくなって、ピストン４４のストロークが小さくなり、コンプレッサ２７の吐出容量が減少する。これにともない冷媒循環回路における冷媒流量が減少し、差圧ΔＰｄが減少する。
【００４８】
また、コイル７３に対する通電のデューティ比を大きくして電磁力を大きくすると、その時点での差圧ΔＰｄに基づく力では、開弁方向及び閉弁方向の両方向から作用する力の均衡が図れなくなる。このため、作動ロッド６２（弁体部６３）が閉弁方向へ移動して給気通路５５の開度が減少し、コンプレッサ２７の吐出容量が増大される。その結果、冷媒循環回路における冷媒流量が増大し、差圧ΔＰｄも増大する。
【００４９】
逆に、コイル７３に対する通電のデューティ比を小さくして電磁力を小さくすると、その時点での差圧ΔＰｄに基づく力では、開弁方向及び閉弁方向の両方向から作用する力の均衡が図れなくなる。このため、作動ロッド６２（弁体部６３）が開弁方向へ移動して給気通路５５の開度が増加し、コンプレッサ２７の吐出容量が減少する。その結果、冷媒循環回路における冷媒流量が減少し、差圧ΔＰｄも減少する。
【００５０】
このように、流量制御弁５６では、コイル７３に対する通電のデューティ比によって決定された差圧ΔＰｄの制御目標（設定差圧）を維持するように、この差圧ΔＰｄの変動に応じて自律的に作動ロッド６２（弁体部６３）が位置決めされる。また、この設定差圧は、コイル７３に対する通電のデューティ比を調節することで変更可能である。このため、エバポレータ３２での熱負荷の状況にほとんど影響されることなく、応答性及び制御性の高い吐出容量の制御を行うことができる。
【００５１】
図１に示すように、車両には、エンジン１１の運転状態を検出するセンサとして、運転者によるアクセルペダルの踏込み量であるアクセル開度を検出するアクセルセンサ８１、車両の走行速度を検出する車速センサ８２等が設けられている。また、車両には、その周囲の雰囲気（環境状況）等を検出するための各種センサが設けられている。これらのセンサとしては、車室内の温度を検出する内気センサ８３、外気温度を検出する外気センサ８４、日射量を検出する日射センサ８５、エバポレータ３２を通過した直後の冷気の温度（実エバポレータ温度Ｔ）を検出するエバポレータ後温度センサ８６等が挙げられる。そのほかにも、エアコン２６を作動（オン）及び停止（オフ）させるために乗員によって操作されるエアコンスイッチ８７が設けられている。さらに、本実施形態では、コンプレッサ２７から吐出された冷媒の圧力を検出する圧力センサ８８が用いられている。ここでは、圧力センサ８８は、冷媒循環回路においてコンデンサ２８とレシーバ２９との間に配置されているが、この位置に限られない。
【００５２】
前記各種センサ８１〜８８の検出値等に基づき、スロットル用アクチュエータ２１、流量制御弁５６等を制御する手段として、車両にはエンジン電子制御ユニット（以下「エンジンＥＣＵ」という）９１及びエアコン電子制御ユニット（以下「エアコンＥＣＵ」という）９２が設けられている。アクセルセンサ８１、車速センサ８２等はエンジンＥＣＵ９１に接続されている。また、内気センサ８３、外気センサ８４、日射センサ８５、エバポレータ後温度センサ８６、エアコンスイッチ８７等はエアコンＥＣＵ９２に接続されている。両ＥＣＵ９１，９２は、電源として車両に搭載されたバッテリ８９に接続され、このバッテリ８９から電力の供給を受けている。
【００５３】
各ＥＣＵ９１，９２はマイクロコンピュータを中心として構成されている。ＥＣＵ９１，９２では中央処理装置（ＣＰＵ）が、前記各種センサ８１〜８８の検出値等に基づき、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラムや初期データに従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）において一時的に記憶される。両ＥＣＵ９１，９２は相互に接続されており、両ＥＣＵ９１，９２間において、前記演算結果等のデータが通信可能となっている。
【００５４】
次に、前記のように構成された本実施形態の作用について説明する。図４のフローチャートは、エアコンＥＣＵ９２によって実行される処理のうち、アイドル時にエアコン２６をオン・オフさせるための「エアコン制御ルーチン」を示している。この制御ルーチンは所定のタイミング、例えば所定時間毎に繰返し実行される。
【００５５】
エアコンＥＣＵ９２は、まずステップ１１０において、制御実行条件が成立しているか否かを判定する。ここでの制御実行条件は、以下の（１）〜（３）の３つの要件が全て満たされた場合に成立するものとしている。
（１）アクセルセンサ８１によるアクセル開度が「０」であること。すなわち、運転者によりアクセルペダルが踏込み操作されていないこと。
（２）車速センサ８２による車速が所定値、例えば４ｋｍ／ｈ以下であること。
（３）エアコンスイッチ８７からオン信号が出力されていること。すなわち、エアコン２６の作動のために、乗員によりエアコンスイッチ８７がオン操作されていること。
【００５６】
前記ステップ１１０の判定条件が満たされていないと、エアコン制御ルーチンを一旦終了する。これに対し、ステップ１１０の判定条件が満たされていると、次のステップ１２０へ進み、エバポレータ後温度センサ８６による実際のエバポレータ温度（実エバポレータ温度Ｔ）が、エアコンオン温度Ｔon以上であるか否かを判定する。ここで、エアコンオン温度Ｔonは、エアコン２６をオンさせるかどうかを決定する際の判定値（第１判定値）であり、目標エバポレータ温度に所定値α（例えば４℃）を加算した値である。目標エバポレータ温度は、内気センサ８３による室内温度、外気センサ８４による外気温度、日射センサ８５による日射量、圧力センサ８８による冷媒圧力等に基づき、別途算出されたものである。
【００５７】
前記ステップ１２０の判定条件が満たされている（Ｔon≦Ｔ）と、ステップ１３０へ移行し、コンプレッサ２７の吐出容量を第１所定量（本実施形態では最大）にするための指令を流量制御弁５６に出力する。具体的には、エアコン２６をオンさせるための信号を流量制御弁５６に出力する。この信号に応じ、流量制御弁５６では、１００％のデューティ比でコイル７３に通電される。この通電により流量制御弁５６が閉弁され（給気通路５５が全閉状態となり）、クランク室３６の内圧Ｐｃが低下して斜板角度θが大きくなる。ピストン４４のストロークが大きくなり、コンプレッサ２７の吐出容量が第１所定量（最大）となり、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが増大する。
【００５８】
なお、前記ステップ１２０の各判定条件が満たされていない（Ｔon＞Ｔ）と、エアコン制御ルーチンを一旦終了する。この場合、エアコン２６はそれ以前の状態、すなわちオフ状態が継続されることとなる。
【００５９】
次に、ステップ１４０において、エバポレータ後温度センサ８６による実エバポレータ温度Ｔが、エアコンオフ温度Ｔoff よりも低いか否かを判定する。ここで、エアコンオフ温度Ｔoff は、エアコン２６をオフさせるかどうかを決定する際の判定値（第２判定値）であり、目標エバポレータ温度に所定値β（ただし、β＜αを満たす値であり、例えば３℃）を加算した値である。
【００６０】
前記ステップ１４０の判定条件が満たされている（Ｔoff ＞Ｔ）と、ステップ１５０へ移行し、コンプレッサ２７の吐出容量を前記第１所定量（最大）よりも少ない第２所定量（本実施形態では最小）にするための指令を流量制御弁５６に出力する。具体的には、エアコン２６をオフさせるための信号を流量制御弁５６に出力する。この信号に応じ、流量制御弁５６では、０％のデューティ比でデューティ制御が行われる。すなわち、コイル７３への通電が停止される。その結果、流量制御弁５６が開弁され（給気通路５５が全開状態となり）、クランク室３６の内圧Ｐｃが上昇し、斜板角度θが小さくなる。ピストン４４のストロークが小さくなり、コンプレッサ２７の吐出容量が減少して第２所定量（最小）となり、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが減少する。
【００６１】
ステップ１５０の処理を実行した後、エアコン制御ルーチンを一旦終了する。なお、前記ステップ１４０の判定条件が満たされていない場合（Ｔoff ≦Ｔ）にも、エアコン制御ルーチンを一旦終了する。この場合には、エアコン２６のオン状態が継続されることとなる。
【００６２】
前述したエアコン制御ルーチンによると、実エバポレータ温度Ｔに応じてコンプレッサ２７のデューティ比、及びエンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが、例えば図７（ａ），（ｂ），（ｄ）に示すように変化する。実エバポレータ温度Ｔが上昇してエアコンオン温度Ｔon以上になる（タイミングｔ１０，ｔ３０）と、ステップ１１０→１２０→１３０→１４０→リターンの順に処理が行われ、１００％のデューティ比でコイル７３に通電するための指令が出される。この通電によりコンプレッサ２７の吐出容量が０％から１００％に切替り、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが急激に増加する。デューティ比１００％の状態は、実エバポレータ温度Ｔがエアコンオフ温度Ｔoff 以上である限り維持される。
【００６３】
一方、実エバポレータ温度Ｔが下降してエアコンオフ温度Ｔoff を下回る（タイミングｔ２０，ｔ４０）と、ステップ１４０の判定条件が満たされるため、ステップ１１０→１２０→１３０→１４０→１５０→リターンの順に処理が行われる。コイル７３への通電を停止するための指令、すなわち、デューティ比を１００％から０％に切替えるための指令が出される。この通電停止によりコンプレッサ２７の吐出容量が１００％から０％に切替り、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが減少する。
【００６４】
デューティ比０％の状態は、実エバポレータ温度Ｔがエアコンオン温度Ｔon未満である限り維持される。ステップ１２０の判定条件が満たされないことから、ステップ１１０→１２０→リターンの順に処理が行われるからである。そして、実エバポレータ温度Ｔが再びエアコンオン温度Ｔon以上になると、デューティ比が０％から１００％に切替えられる。
【００６５】
次に、図６のフローチャートは、エンジンＥＣＵ９１によって実行される処理のうち、アイドル時において、エンジン１１の実回転速度（実エンジン回転速度ＮＥ）を目標回転速度となるように制御するための「アイドル回転速度制御ルーチン」を示している。ここでの目標回転速度としては、エアコン２６がオフされているときの目標回転速度ＮＥoff と、オンされているときの目標回転速度ＮＥonとの２種類がある（図７（ｅ）参照）。これらの目標回転速度は、ＮＥoff ＜ＮＥonの条件を満たす値、例えば、ＮＥoff ＝５７５回転／分、ＮＥon＝６８０回転／分に設定されている。この制御ルーチンは所定のタイミング、例えば所定時間毎に繰返し実行される。
【００６６】
エンジンＥＣＵ９１は、まずステップ２１０において、制御実行条件が成立しているか否かを判定する。ここでの制御実行条件は、前述したステップ１１０でのものと同じである。このステップ２１０の判定条件が満たされていないと、アイドル回転速度制御ルーチンを一旦終了する。これに対し、ステップ２１０の判定条件が満たされていると、次のステップ２２０へ進み、エバポレータ後温度センサ８６による実エバポレータ温度Ｔが、エアコンオン温度Ｔon以上であるか否かを判定する。この処理は、前述したステップ１２０の処理と同じである。
【００６７】
ステップ２２０の判定条件が満たされている（Ｔon≦Ｔ）と、ステップ２３０において、スロットル弁１９を所定開度開弁させるための指令信号をスロットル用アクチュエータ２１に出力する。この信号に応じたスロットル用アクチュエータ２１の作動により、スロットル弁１９は、それまでのスロットル開度に所定値を上乗せした開度まで開弁する。この開弁により燃焼室１６に取込まれる吸入空気量が増加する。一方、エンジンＥＣＵ９１により別途行われる燃料噴射制御ルーチンでは、吸入空気量の増量にともない燃料噴射量が増量され、エンジン１１の出力トルクが増大する。この出力トルクの増大により、エンジン１１の回転速度が、エアコンオン時の目標回転速度ＮＥonに収束する。
【００６８】
なお、前記ステップ２２０の各判定条件が満たされていないと、アイドル回転速度制御ルーチンを一旦終了する。この場合、スロットル弁１９はそれ以前のスロットル開度を保持することとなる。
【００６９】
次に、ステップ２４０において、エバポレータ後温度センサ８６による実エバポレータ温度Ｔが、エアコンオフ温度Ｔoff よりも低いか否かを判定する。この処理は、前述したステップ１４０の処理と同様である。ステップ２４０の判定条件が満たされている（Ｔoff ＞Ｔ）と、ステップ２５０へ移行し、そのときの圧力センサ８８による冷媒圧力と、バッテリ８９の電圧（バッテリ電圧）とに基づきディレイ時間を算出する。ここで、バッテリ電圧は、流量制御弁５６のコイル７３に供給される電力に関連する要素の１つであり、同コイル７３に通電される制御電流に対応している。このバッテリ電圧は、コンプレッサ２７以外の電気負荷や、バッテリ８９の使用期間等によって変化する。例えば、バッテリ電圧は、他の電気負荷が大きくなった場合には一時的に低下する。また、バッテリ８９の使用期間が長くなると、充電能力等が低下し、バッテリ電圧が経時的に低下する。
【００７０】
ディレイ時間は、エアコン２６をオンからオフに切替えるための指令信号、別の表現をすると、コンプレッサ２７の吐出容量を最大（１００％）から最小（０％）に切替えるための指令信号が出されてから、スロットル弁１９を元の開度に戻すまでの時間である。このようにディレイ時間を設けたのは、吐出容量の最大から最小への切替え信号が出された場合、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクがゆっくりと低下するためである。このコンプレッサ２７のトルクに見合うトルクをエンジン１１で発生させるために、切替え指令が出された後もディレイ時間が経過するまでは、元の開度に所定値を上乗せしたスロットル開度でスロットル弁１９を開弁させ続けて吸入空気量を増量させるようにしている。
【００７１】
また、ディレイ時間を可変としたのは、コンプレッサ２７の吐出容量の最大から最小への切替え指令が出されてから、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが十分小さくなるまでの時間が、切替え指令が出されたときに流量制御弁５６の作動ロッド６２に作用している力によって異なるからである。この力としては、感圧機構６７による力と電磁アクチュエータ６８による電磁力とが挙げられる。
【００７２】
感圧機構６７による力には冷媒圧力が関与している。前記時間は、冷媒圧力が高いときには長く、低いときには短くなる傾向にある。これは、アイドル時のようなエンジン低回転域では、コンプレッサ２７の吐出容量が１００％から０％に変化する場合、コンプレッサ２７から吐出される冷媒の流量が限られる。そのため、冷媒圧力が高い場合には、作動ロッド６２の弁体部６３が全開位置へ変位する時間が長くなるものと考えられる。
【００７３】
また、電磁アクチュエータ６８の電磁力に関与するコイルに流れる制御電流については、前記時間は、制御電流が多いときには長く、少ないときには短い傾向にある。別の表現をすると、前記時間は、バッテリ電圧が高いときには長く、低いときには短い傾向にある。これは、デューティ比を変化させているものでは、バッテリ電圧が高い場合、同じデューティ比でも電流値が大きくなる。このため、冷媒の流量が多め（コンプレッサ容量大）に制御され、デューティ比が１００％から０％まで低下される場合、弁体部６３が全開位置へ変位する時間が長くなるものと考えられる。
【００７４】
このような観点から、前記ディレイ時間の算出に際しては、例えば図５に示すマップを参照する。このマップには、冷媒圧力に対するディレイ時間が、バッテリ電圧毎に規定されている。このマップでは、バッテリ電圧一定のもとでは、冷媒圧力が低いときにはディレイ時間が短く、冷媒圧力が高くなるに従いディレイ時間が長くなるように設定されている。また、冷媒圧力一定のもとでは、バッテリ電圧が低いときにはディレイ時間が短く、バッテリ電圧が高くなるに従いディレイ時間が長くなるように設定されている。
【００７５】
前記ステップ２５０においてディレイ時間を算出すると、次のステップ２６０へ移行する。ステップ２６０では、吐出容量の最大から最小への切替え指令が出力されてから、前記ディレイ時間が経過するまで、スロットル弁１９を、前記ステップ２３０の開度で開弁させ続ける。そして、ディレイ時間が経過すると、スロットル弁１９を元の開度に復帰させるための指令信号をスロットル用アクチュエータ２１に出力する。この信号に応じたスロットル用アクチュエータ２１の作動により、スロットル弁１９は元のスロットル開度（前記所定値を上乗せする前の開度）まで閉弁する。この閉弁により燃焼室１６に取込まれる吸入空気量が減少する（元の量に戻る）。一方、エンジンＥＣＵ９１により行われる燃料噴射制御ルーチンでは、この吸入空気量の減量にともない燃料噴射量が減量され、エンジン１１の出力トルクが減少する。この出力トルクの減少により、実エンジン回転速度ＮＥが、エアコンオフ時の目標回転速度ＮＥoff に収束する。
【００７６】
ステップ２６０の処理を行った後、アイドル回転速度制御ルーチンを一旦終了する。なお、前記ステップ２４０の判定条件が満たされていない場合（Ｔoff ≦Ｔ）にも、アイドル回転速度制御ルーチンを一旦終了する。この場合には、スロットル弁１９が所定開度開弁した状態が継続されることとなる。
【００７７】
前述したアイドル回転速度制御ルーチンによると、吐出容量の最大から最小への切替え指令（コンプレッサ２７のデューティ比の切替え指令）に応じて、吸入空気量（ＩＳＣ流量）及び実エンジン回転速度ＮＥが例えば図７（ａ），（ｃ），（ｅ）に示すように変化する。
【００７８】
実エバポレータ温度Ｔが上昇してエアコンオン温度Ｔon以上となり、コンプレッサ２７のデューティ比が０％から１００％に切替えられる（タイミングｔ１０，ｔ３０）と、ステップ２１０→２２０→２３０→２４０→リターンの順に処理が行われる。スロットル弁１９が所定開度開弁して吸入空気量が増加するとともに燃料噴射量が増加する。実エンジン回転速度ＮＥが上昇し、目標回転速度ＮＥonに収束する。このスロットル弁１９の開弁状態は、実エバポレータ温度Ｔがエアコンオフ温度Ｔoff を下回るまでは少なくとも維持される。
【００７９】
一方、実エバポレータ温度Ｔが下降してエアコンオフ温度Ｔoff を下回り、コンプレッサ２７のデューティ比が１００％から０％に切替えられる（タイミングｔ２０，ｔ４０）と、ステップ２１０→２２０→２３０→２４０→２５０→２６０→リターンの順に処理が行われる。冷媒圧力及びバッテリ電圧に基づきディレイ時間が算出され、前記デューティ比の切替え指令が出されてもすぐにはスロットル弁１９は元の開度に復帰されない。切替え指令から前記ディレイ時間が経過するまでは、スロットル弁１９の前記開弁状態が維持される。そして、ディレイ時間が経過する（タイミングｔ２５，ｔ４５）と、スロットル弁１９が元の開度に復帰される。従って、ディレイ時間が経過するまでは、スロットル弁１９の開弁にともなって吸入空気量（ＩＳＣ流量）が増量され続ける。この増量に応じて燃料噴射量も増量され続けるため、エンジン１１の出力が増加する。この出力増加によりコンプレッサ２７のトルクが相殺される。その結果、実エンジン回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥoff に収束する。
【００８０】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）コンプレッサ２７の吐出容量を最大から最小に切替えるための指令が出されてから、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが十分小さくなるまでの時間は、コンプレッサ２７から吐出される冷媒の圧力が大きく関与している。前記時間は、冷媒圧力が高いときには長く、低いときには短くなる傾向にある。
【００８１】
そのため、冷媒圧力が低い場合、図７（ｄ）において二点鎖線で示すようにエンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に小さくなって、同トルクが十分に小さくなるまでの時間が短くなる。この際、ディレイ時間が適正値よりも大きな一定の値であると、必要以上の時間にわたってスロットル弁１９の開弁状態が続けられる。過度の量の空気がエンジン１１に取込まれ、それにともなって過度の量の燃料が噴射される。その結果、実エンジン回転速度ＮＥが図７（ｅ）において二点鎖線で示すように上昇する現象、いわゆる回転の吹上がりが発生するおそれがある。
【００８２】
また、前記とは逆に冷媒圧力が高い場合、図示はしないがエンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に大きくなって、同トルクが十分に小さくなるまでの時間が長くなる。この際、ディレイ時間が適正値よりも小さな一定の値であると、必要な時間が経過する前にスロットル弁１９の開弁状態が終わる。必要量の空気がエンジン１１に取込まれず、燃料噴射量が不足する。その結果、実エンジン回転速度ＮＥがエアコンオフ時の目標回転速度ＮＥoff を下回る現象、いわゆる回転の落込みが発生するおそれがある。
【００８４】
これに対し、本実施形態では、冷媒圧力が高いときには低いときよりもディレイ時間を長く設定することにより、そのときの冷媒圧力に応じた適切なディレイ時間が設定されることとなる。このため、スロットル弁１９の開弁状態が必要な時間にわたって継続する。例えば、冷媒圧力が低い場合には、図７（ｃ）において二点鎖線で示すようにディレイ時間を短くする。こうすると、冷媒圧力が低い場合、図７（ｄ）において二点鎖線で示すようにエンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に小さくなって、同トルクが十分小さくなるまでの時間が短くなるが、適切な時間にわたってスロットル弁１９の開弁状態が続けられる。また、図示はしないが、冷媒圧力が高い場合にはディレイ時間が長くされる。こうすると、冷媒圧力が高い場合、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に大きくなって、同トルクが十分小さくなるまでの時間が長くなるが、適切な時間にわたってスロットル弁１９の開弁状態が続けられる。
冷媒圧力にかかわらず適正量の空気がエンジン１１に取込まれ、それにともなって適正量の燃料が噴射される。そして、これらの燃料噴射により、吐出容量の最大から最小への切替え指令が出された後、スロットル用アクチュエータ２１により発生するトルクが十分小さくなる時期を、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが十分小さくなる時期に一致させることが可能となる。その結果、回転の吹上がり（図７（ｅ）の二点鎖線参照）や落込みを抑制しつつ実エンジン回転速度ＮＥを目標回転速度ＮＥ off に収束させることが可能となる。
【００８５】
（２）コンプレッサ２７の吐出容量の最大から最小への切替え指令が出されてから、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが十分小さくなるまでの時間は、供給電力が多いときには長く、少ないときには短くなる傾向にある。
【００８６】
そのため、コイル７３への制御電流が少ない又は電圧（バッテリ電圧）が低いと、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に小さくなって、同トルクが十分小さくなるまでの時間が短くなる。この際、ディレイ時間が適正値よりも大きな一定の値であると、必要以上の時間にわたってスロットル弁１９の開弁状態が続けられる。過度の量の空気がエンジン１１に取込まれ、それにともなって過度の量の燃料が噴射される。その結果、エンジン１１では回転の吹上がりが発生するおそれがある。
【００８７】
また、前記とは逆に制御電流が多い又は電圧（バッテリ電圧）が高いと、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に大きくなって、同トルクが十分小さくなるまでの時間が長くなる。この際、ディレイ時間が適正値よりも小さな一定の値であると、必要な時間が経過する前にスロットル弁１９の開弁状態が終わる。必要量の空気がエンジン１１に取込まれず、燃料噴射量が不足する。その結果、エンジン１１では回転の落込みが発生するおそれがある。
【００８９】
これに対し、本実施形態では、バッテリ電圧が高いときには低いときよりもディレイ時間を長く設定することにより、そのときのバッテリ電圧に応じた適切なディレイ時間が設定されることとなる。このため、スロットル弁１９の開弁状態が必要な時間にわたって継続する。例えば、バッテリ電圧が低い場合にはディレイ時間を短くする。こうすると、バッテリ電圧が低い場合、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に小さくなって、同トルクが十分小さくなるまでの時間が短くなるが、適切な時間にわたってスロットル弁１９の開弁状態が続けられる。また、バッテリ電圧が高い場合にはディレイ時間が長くされる。こうすると、バッテリ電圧が高い場合、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に大きくなって、同トルクが十分小さくなるまでの時間が長くなるが、適切な時間にわたってスロットル弁１９の開弁状態が続けられる。バッテリ電圧の高低にかかわらず適正量の空気がエンジン１１に取込まれ、それにともなって適正量の燃料が噴射される。そして、これらの燃料噴射により、吐出容量の最大から最小への切替え指令が出された後、スロットル弁開弁にともない発生するトルクが十分小さくなる時期を、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが十分小さくなる時期に一致させることが可能となる。その結果、エンジン１１では回転の吹上がりや落込みを抑制しつつ実エンジン回転速度ＮＥを目標回転速度ＮＥ off に収束させることが可能となる。
【００９０】
（３）ディレイ時間を、冷媒圧力とバッテリ電圧の両方に基づいて算出している。このため、冷媒圧力のみ又はバッテリ電圧のみに基づく場合に比べて、より適切なディレイ時間を算出することができる。その結果、回転の吹上がりや落込みをより一層確実に抑制することができる。
【００９１】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・前記実施形態では、冷媒圧力とバッテリ電圧とに基づきディレイ時間を算出したが、冷媒圧力のみに基づいてディレイ時間を算出したり、バッテリ電圧のみに基づいてディレイ時間を算出したりしてもよい。
【００９２】
・バッテリ電圧に代えて、コイル７３への制御電流に基づいてディレイ時間を算出するようにしてもよい。
・本発明を、給気通路５５に代えて又は加えて抽気通路５４の開度を調整することによりクランク室３６の内圧Ｐｃを調整するようにしたコンプレッサを駆動するエンジンに適用してもよい。
【００９３】
・図５のマップに代えて、所定の演算式に従ってディレイ時間を算出するようにしてもよい。
・本発明を、吐出容量についての第１所定量を最大以外の値としたコンプレッサや、第２所定量を最小以外の値としたコンプレッサを駆動するエンジンに適用してもよい。
【００９４】
その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
（Ａ）請求項２に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、前記電磁アクチュエータはバッテリを電力供給源とし、前記変更手段は前記電磁アクチュエータに通電される制御電流又はバッテリ電圧に応じて前記ディレイ時間を変更するものである。
【００９５】
（Ｂ）請求項１に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、前記変更手段は、前記制御手段における前記ディレイ時間を、前記冷媒圧力と前記電磁アクチュエータに供給される電力とに基づき変更するものである。すなわち、前記冷媒圧力が高く前記電力が多いとき、前記ディレイ時間を、前記冷媒圧力が低く前記電力が少ないときよりも、長く設定する。
【００９６】
上記（Ｂ）の構成によれば、冷媒圧力のみ又は供給電力のみに基づく場合に比べてより適切なディレイ時間を算出することができ、回転の吹上がりや落込みをより一層確実に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアイドル回転速度制御装置の一実施形態についてその構成を示す略図。
【図２】図１におけるコンプレッサの概略断面図。
【図３】図２における流量制御弁の概略断面図。
【図４】アイドル時にエアコンをオン・オフ制御する手順を示すフローチャート。
【図５】ディレイ時間の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図６】エアコンのオン・オフ制御時に実エンジン回転速度を目標回転速度となるように制御する手順を示すフローチャート。
【図７】エアコンのオン・オフ制御時における実エンジン回転速度等の変化を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１１…エンジン（内燃機関）、２１…スロットル用アクチュエータ（調整用アクチュエータ）、２７…可変容量型コンプレッサ、３２…エバポレータ、５６…流量制御弁、６２…作動ロッド（弁体）、６４…感圧部材、６７…感圧機構、６８…電磁アクチュエータ、９１…エンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for controlling an idle rotation speed of an internal combustion engine that drives a variable displacement compressor.
[0002]
[Prior art]
In general, in a refrigerant circuit of a vehicle air conditioner (air conditioner), gaseous refrigerant gas is compressed by a compressor to become high temperature and high pressure, and then cooled by a condenser and liquefied. The liquefied refrigerant is cleaned by a receiver and then rapidly expanded by an expansion valve to become a low temperature / low pressure mist refrigerant. This mist-like refrigerant takes heat from the air around the evaporator and evaporates, and is further heated to become a gaseous refrigerant and sucked into the compressor.
[0003]
As one form of the compressor, a variable displacement compressor is known in which the discharge capacity (compressor capacity) is changed by a flow rate control valve. As a flow control valve, for example, there is one provided with a pressure-sensitive mechanism and an electromagnetic actuator. The pressure-sensitive mechanism includes a pressure-sensitive member that deforms based on the pressure fluctuation of the refrigerant at a predetermined location in the refrigerant circuit. Energization of the electromagnetic actuator is duty-controlled based on the deviation between the target temperature of the evaporator and the actual temperature. In the flow control valve, the valve body is displaced to a position where the force acting on the valve body due to the deformation of the pressure-sensitive member and the force acting on the valve body generated by energization of the electromagnetic actuator are balanced. . With this displacement, the opening degree of the flow control valve changes, and the discharge capacity is adjusted to an optimum value.
[0004]
For example, if the deviation between the target temperature of the evaporator and the actual temperature exceeds the first judgment value when the engine mounted on the vehicle is idle, power is applied with a duty ratio of 100%, and the valve body is fully closed. The maximum discharge capacity (100%). Further, when the deviation falls below the second determination value (<first determination value), energization to the electromagnetic actuator is stopped (duty ratio 0%), the valve body is fully opened, and the discharge capacity is minimized (0%). .
[0005]
On the other hand, when an engine is idling, it is generally performed to control the engine speed according to the state of a load applied to the engine. In this idle rotation speed control, a control amount for making the actual engine rotation speed coincide with the target rotation speed is determined, and the throttle actuator is driven based on the control amount. By this driving, the opening degree of the throttle valve is adjusted, and an amount of air corresponding to the control amount is sucked into the engine. Then, an amount of fuel corresponding to the amount of air is supplied to the engine, and the actual engine rotation speed converges to the target rotation speed.
[0006]
Here, since the compressor described above uses the engine as a drive source, when the compressor is driven during idling, the driving force (compressor torque) is applied to the engine as a load, and the idle rotation speed is lower than the target rotation speed. There is a risk. Therefore, when a command for maximizing the discharge capacity is issued, the throttle actuator is controlled so that the actual engine rotation speed becomes a target rotation speed (for example, 680 rotations / minute) according to this command. The throttle valve is opened at a predetermined opening, and the intake air amount increases. As a result, the amount of fuel supplied to the engine increases, and a decrease in the actual engine speed due to the torque of the compressor is suppressed.
[0007]
In addition, when a command is issued to switch the discharge capacity from maximum to minimum, after a certain delay time has elapsed, the throttle valve is returned to its original opening by driving the throttle actuator, and the actual engine speed is switched. It converges to a target rotation speed (for example, 575 rotations / minute) according to the command. The reason why the constant delay time is provided in this way is that when the command for switching the discharge capacity from the maximum to the minimum is issued, the torque of the compressor applied to the engine is slowly reduced. In order for the engine to generate a torque commensurate with the compressor torque, the throttle valve is opened at an opening obtained by adding a predetermined value to the original opening until a predetermined time has elapsed after the switching command is issued. The amount of intake air is increased.
[0008]
Thus, during idling, the target engine speed is set to either a value according to a command for maximizing the compressor discharge capacity or a value according to a command for minimizing the discharge capacity. Is done. Therefore, even if the engine rotational speed that resonates with the vibration of the vehicle exists between these two target rotational speeds, the actual engine rotational speed does not converge to the resonant rotational speed, and unnecessary vibration is generated. Can be avoided.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the time from when the command for switching the compressor discharge capacity from the maximum to the minimum is issued until the compressor torque applied to the engine becomes sufficiently small is applied to the valve body of the flow control valve when the switching command is issued. It depends on the power you are doing. As described above, as described above, the force accompanying the deformation of the pressure-sensitive member and the electromagnetic force of the electromagnetic actuator can be cited. Specifically, for the refrigerant pressure involved in the force by the pressure-sensitive member, the time tends to be longer when the refrigerant pressure is high and shorter when the refrigerant pressure is low. This is because the flow rate of the refrigerant discharged from the compressor is limited when the discharge capacity changes from 100% to 0% in the low engine speed range such as when idling. For this reason, it is considered that when the refrigerant pressure is high, the time required for the valve body to move to the fully open position becomes long.
[0010]
As for the control current during energization involved in the electromagnetic force of the electromagnetic actuator, the time tends to be long when the control current is large and short when the control current is small. In the case where the duty ratio is changed, when the power supply voltage (battery voltage) is high, the current value increases even at the same duty ratio. For this reason, when the flow rate of the refrigerant is controlled to be large (compressor capacity is large) and the duty ratio is decreased from 100% to 0%, it is considered that the time for the valve body to be displaced to the fully opened position becomes longer.
[0011]
However, as described above, the delay time is conventionally set to a constant value. For this reason, when the switching command is issued when the refrigerant pressure is low or the control current is small, the torque of the compressor applied to the engine decreases rapidly. When the throttle valve is opened at an opening obtained by adding a predetermined value to the original opening even though this torque is sufficiently small, the torque generated by the increase in fuel accompanying the opening of the throttle valve Exceed the torque of. As a result, there is a possibility that a phenomenon (an increase in rotation) may occur in which the actual engine rotation speed to be reduced increases.
[0012]
On the contrary, if the switching command is issued when the refrigerant pressure is high or the control current is large, the torque of the compressor applied to the engine is slowly reduced. If the throttle valve is returned to the original opening before the torque is sufficiently reduced, the compressor torque cannot be compensated by the torque generated by the fuel increase accompanying the throttle valve opening. As a result, there is a risk that the actual engine rotation speed becomes lower than the target rotation speed according to the switching command (rotation drop).
[0013]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an idling rotational speed control device for an internal combustion engine that can suppress the increase or decrease in the rotation of the internal combustion engine. is there.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
  In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
  Claim 1 or2The idle rotation speed control device according to the invention described in (1) includes a pressure-sensitive member and an electromagnetic actuator that are deformed in accordance with refrigerant pressure fluctuation at a predetermined location in the refrigerant circulation circuit, and a force that accompanies deformation of the pressure-sensitive member; The electromagnetic actuator moves the valve body of the flow rate control valve to change the discharge capacity, and when the engine is idle, the electromagnetic actuator is based on the deviation between the target temperature and the actual temperature of the evaporator in the refrigerant circuit. Is used for an internal combustion engine that drives a variable displacement compressor in which the discharge capacity is changed to a first predetermined amount or a second predetermined amount smaller than the first predetermined amount. When the command for setting the discharge capacity to the first predetermined amount is issued to the variable displacement compressor, the idle rotation speed control device becomes the target rotation speed according to the command, When a command for switching the discharge capacity from the first predetermined amount to the second predetermined amount is issued, after a predetermined delay time elapses, the engine rotational speed becomes a target rotational speed according to the switching command. Are provided with control means for controlling the adjusting actuator.
[0015]
According to the above configuration, in the flow control valve of the variable displacement compressor, the pressure-sensitive member is deformed according to the pressure fluctuation of the refrigerant at a predetermined location in the refrigerant circulation circuit, and the force accompanying this deformation acts on the valve body. To do. Further, the electromagnetic force of the electromagnetic actuator also acts on the valve body. This electromagnetic force changes according to the electric power supplied to the electromagnetic actuator. Then, the valve body is displaced to a position where the force accompanying the deformation of the pressure-sensitive member and the electromagnetic force are balanced, and the discharge capacity of the compressor is changed. In particular, when the internal combustion engine is idle, the compressor controls the power supply to the electromagnetic actuator based on the deviation between the target temperature of the evaporator and the actual temperature in the refrigerant circuit. By this control, the electromagnetic force of the electromagnetic actuator that acts on the valve body of the flow control valve changes, the position of the valve body changes, and the discharge capacity of the compressor is a first predetermined amount (for example, the maximum) or a second location that is less than that. It changes to quantitative (for example, minimum). Here, since the compressor uses the internal combustion engine as a drive source, torque corresponding to the drive status of the compressor is applied to the internal combustion engine as a load. This torque varies depending on the discharge capacity of the compressor.
[0016]
On the other hand, in an internal combustion engine, the engine speed is controlled as follows by an idle speed controller. When a command for setting the discharge capacity to the first predetermined amount is issued to the variable displacement compressor, the control means controls the adjustment actuator so that the engine rotation speed becomes the target rotation speed according to the command. The Further, when a switching command for switching the discharge capacity from the first predetermined amount to the second predetermined amount is issued, after a predetermined delay time has elapsed, the engine rotation speed becomes a target rotation speed according to the switching command. The adjusting actuator is controlled. That is, the adjustment actuator is driven until the delay time elapses after the switching command is issued. As described above, in the idle rotation speed control device, the target rotation speed is switched according to the switching of the discharge capacity of the compressor, and the adjustment actuator is controlled so that the actual rotation speed converges to the target rotation speed. This control makes the engine speed less susceptible to the compressor torque applied to the internal combustion engine.
[0017]
Here, the time from when the discharge capacity switching command is issued until the compressor torque applied to the internal combustion engine becomes sufficiently small is the force acting on the valve body of the flow control valve when the switching command is issued. It depends on. Examples of the force include a force accompanying deformation of the pressure-sensitive member and an electromagnetic force of the electromagnetic actuator. The pressure by the pressure-sensitive member is greatly related to the refrigerant pressure, and the time tends to be long when the refrigerant pressure is high and short when the refrigerant pressure is low. Further, the electromagnetic force of the electromagnetic actuator is largely related to the electric power supplied to the electromagnetic actuator, and the time tends to be long when the electric power is large and short when the electric power is small.
[0018]
  On the other hand, in the invention according to claim 1, in addition to the control means, a change means for changing the delay time according to the refrigerant pressure at the predetermined location is provided.And the changing means sets the delay time longer when the refrigerant pressure is high than when the refrigerant pressure is low.ing.
  According to said structure, the delay time in a control means is changed according to a refrigerant | coolant pressure by a change means.That is, when the refrigerant pressure is high, the delay time is set longer than when the refrigerant pressure is low.For this reason,At that timeBy setting the delay time to an appropriate value according to the refrigerant pressure, an adjustment actuator is issued after a command for switching the discharge capacity from the first predetermined amount to the second predetermined amount is issued.Caused bytorqueWhen is sufficiently smallWhen the compressor torque applied to the internal combustion engine is sufficiently lowMatchesIt becomes possible to make it. As a result, it is possible to suppress a phenomenon in which the torque associated with the driving of the adjustment actuator exceeds the torque of the compressor and the actual engine rotational speed to be reduced (spinning of rotation) increases. Further, it is possible to suppress a phenomenon (rotation drop) in which the torque accompanying the drive of the adjustment actuator cannot compensate for the compressor torque and the actual engine rotation speed becomes lower than the target rotation speed according to the switching command.
[0021]
  Claims2In addition to the control means described above, the invention described in (1) further includes a changing means for changing the delay time according to the electric power supplied to the electromagnetic actuator.And when the power is high, the delay time is set longer than when the power is low.ing.
[0022]
  According to said structure, the delay time in a control means is changed according to the electric power supplied to an electromagnetic actuator by a change means.. That is, when changing the delay time, the delay time is set longer when the power (current, voltage) is large than when the power is small.. For this reason,To the electromagnetic actuator at that timeBy setting the delay time to an appropriate value in accordance with the electric power, an instruction for switching the discharge capacity from the first predetermined amount to the second predetermined amount is issued, and then the adjustment actuatorCaused bytorqueWhen is sufficiently smallWhen the compressor torque applied to the internal combustion engine is sufficiently lowMatchesIt becomes possible to make it. As a result, it is possible to suppress a phenomenon in which the torque associated with the driving of the adjustment actuator exceeds the torque of the compressor and the actual engine rotational speed to be reduced (spinning of rotation) increases. Further, it is possible to suppress a phenomenon (rotation drop) in which the torque accompanying the drive of the adjustment actuator cannot compensate for the compressor torque and the actual engine rotation speed becomes lower than the target rotation speed according to the switching command.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, a vehicle is equipped with a gasoline engine (hereinafter simply referred to as an engine) 11 as an internal combustion engine. A piston 13 is accommodated in the cylinder 12 of the engine 11 so as to be able to reciprocate. The piston 13 is connected to a crankshaft 15 that is an output shaft of the engine 11 via a connecting rod 14. The reciprocating motion of each piston 13 is converted into rotational motion by the connecting rod 14 and then transmitted to the crankshaft 15. The crankshaft 15 is connected to the wheels of the vehicle via a transmission (not shown) or the like.
[0026]
A combustion chamber 16 is formed in the cylinder 12 above the piston 13. An intake passage 17 is connected to the combustion chamber 16, and air outside the engine 11 is taken into the combustion chamber 16 through the intake passage 17. The engine 11 is provided with an intake valve 18 for opening and closing the intake passage 17. A throttle valve 19 is rotatably supported in the intake passage 17. A throttle actuator 21 is drivingly connected to the throttle valve 19 as an adjustment actuator. The throttle actuator 21 is controlled by an engine ECU 91, which will be described later, based on a depression operation of an accelerator pedal (not shown) by the driver, and rotates the throttle valve 19. The amount of intake air that is the amount of air flowing through the intake passage 17 varies according to the throttle opening that is the rotation angle of the throttle valve 19. Further, a fuel injection valve 22 for supplying fuel to the combustion chamber 16 is attached to the intake passage 17. An air-fuel mixture composed of fuel and intake air injected from the fuel injection valve 22 is introduced into the combustion chamber 16 when the intake valve 18 is opened.
[0027]
A spark plug 23 is attached to the engine 11. The air-fuel mixture is ignited by electric sparks of the spark plug 23 and explodes and burns. The piston 13 is reciprocated by the high-temperature and high-pressure combustion gas generated at this time, the crankshaft 15 is rotated, and the driving force (torque) of the engine 11 is obtained.
[0028]
An exhaust passage 24 is connected to the combustion chamber 16. The engine 11 is provided with an exhaust valve 25 for opening and closing the exhaust passage 24. The gas in the combustion chamber 16 generated by the combustion of the air-fuel mixture is discharged from the combustion chamber 16 to the exhaust passage 24 when the exhaust valve 25 is opened.
[0029]
An air conditioner (air conditioner) 26 is mounted on the vehicle. The refrigerant circulation circuit (refrigeration cycle) of the air conditioner 26 includes a variable capacity compressor (compressor, hereinafter simply referred to as “compressor”) 27, a condenser (condenser) 28, a receiver 29, an expansion valve (expansion valve) 31, and an evaporator. (Evaporator) 32 and the like. In this refrigerant circuit, the refrigerant flows while changing as follows.
[0030]
The gaseous refrigerant is compressed by the compressor 27 and becomes high temperature and high pressure. The gaseous refrigerant discharged from the compressor 27 is cooled by the condenser 28 and liquefied, and then cleaned by the receiver 29. The high-pressure liquid refrigerant exiting the receiver 29 is rapidly expanded by the expansion valve 31 to become a low-temperature / low-pressure mist refrigerant. When the atomized refrigerant passes through the evaporator 32, it takes heat from the air around the evaporator 32 and evaporates (vaporizes), and is then sucked into the compressor 27.
[0031]
Thus, in the refrigerant circuit, heat is taken away when the refrigerant is vaporized in the evaporator 32. The air in the passenger compartment is circulated around the evaporator 32 to cool the passenger compartment. At this time, when the air is cooled, water vapor in the air becomes water droplets and is dehumidified. Further, the heat taken away by the refrigerant in the evaporator 32 is released outside the passenger compartment when the refrigerant is liquefied in the condenser 28.
[0032]
Next, the structure of the compressor 27 will be described. As shown in FIG. 2, a crank chamber 36 is formed in the casing 35 of the compressor 27, and a drive shaft 37 is rotatably supported. A pulley 38 is attached to one end (left side in FIG. 2) of the drive shaft 37 exposed from the casing 35. The pulley 38 is drivingly connected to the crankshaft 15 of the engine 11 via a belt (not shown). Therefore, the rotation of the crankshaft 15 accompanying the operation of the engine 11 is transmitted to the drive shaft 37 via the belt, pulley 38, etc., and the compressor 27 is driven.
[0033]
A lug plate 39 is mounted on the drive shaft 37 so as to be integrally rotatable. A swash plate 41 is supported on the drive shaft 37 so as to be slidable and tiltable in the axial direction. The swash plate 41 is connected to the lug plate 39 via a hinge mechanism 42. By this connection, the swash plate 41 can rotate integrally with the lug plate 39 and the drive shaft 37, and can tilt with respect to the drive shaft 37.
[0034]
A plurality of cylinders 43 are formed in the casing 35, and a piston 44 is accommodated in each cylinder 43 so as to be capable of reciprocating. Each piston 44 is moored to the swash plate 41 via a shoe 45. Therefore, each piston 44 reciprocates in the cylinder 43 by the rotation of the swash plate 41 inclined with respect to the drive shaft 37. At this time, the stroke of the piston 44 changes according to the inclination angle of the swash plate 41 (swash plate angle θ). Here, the swash plate angle θ is an angle at which the swash plate 41 intersects with a plane orthogonal to the drive shaft 37.
[0035]
In the casing 35, a valve / port forming body 46 having a suction port, a suction valve, a discharge port, and a discharge valve (all not shown) is disposed on the opposite side of the cylinder 43 from the pulley 38. Further, a suction chamber 47 and a discharge chamber 53 are provided on the opposite side of the valve / port forming body 46 from the pulley 38. The discharge chamber 53 is partitioned into a first discharge chamber 51 and a second discharge chamber 52 by a wall 49 having a discharge throttle 48. The first discharge chamber 51 is formed on the cylinder 43 side of the wall 49, and the second discharge chamber 52 is formed on the opposite side of the cylinder 43 with the first discharge chamber 51 and the wall 49 interposed therebetween. The refrigerant gas in the suction chamber 47 moves through the suction port and the suction valve of the valve / port formation body 46 when each piston 44 moves from the top dead center to the bottom dead center (from right to left in FIG. 2). Through the cylinder 43. The refrigerant gas in the cylinder 43 is compressed to a predetermined pressure when the piston 44 moves from the bottom dead center to the top dead center (from left to right in FIG. 2), and is discharged from the valve / port forming body 46. It discharges to the discharge chamber 53 through a port and a discharge valve.
[0036]
A bleed passage 54 is provided in the casing 35 to allow the crank chamber 36 and the suction chamber 47 to communicate with each other. In addition, an air supply passage 55 that allows the discharge chamber 53 and the crank chamber 36 to communicate with each other is provided in the casing 35, and a flow rate control valve 56 is disposed in the air supply passage 55. Then, by adjusting the opening degree of the flow control valve 56, the flow rate of the high-pressure discharge gas introduced into the crank chamber 36 through the air supply passage 55 and the gas discharged from the crank chamber 36 through the bleed passage 54 are adjusted. The balance with the flow rate is controlled, and the internal pressure Pc of the crank chamber 36 is changed. In accordance with the change in the internal pressure Pc, the pressure difference between both sides of the piston 44, that is, the differential pressure between the internal pressure Pc and the internal pressure of the cylinder 43 changes, and the swash plate angle θ changes.
[0037]
As a result, the stroke of the piston 44 and thus the discharge capacity of the compressor 27 is adjusted. For example, when the internal pressure Pc of the crank chamber 36 decreases, the swash plate angle θ increases, the stroke of the piston 44 increases, and the discharge capacity increases. On the contrary, when the internal pressure Pc increases, the swash plate angle θ decreases, the stroke of the piston 44 decreases, and the discharge capacity decreases.
[0038]
Next, the structure of the flow control valve 56 will be described. As shown in FIG. 3, in the housing 57 of the flow control valve 56, the pressure-sensitive chamber 58 and the communication chamber 58 extend from one end (upper side in FIG. 3) to the other end (lower side in FIG. 3). A passage 59 and a valve chamber 61 are provided in this order. The communication passage 59 and the valve chamber 61 constitute a part of the air supply passage 55. The communication passage 59 is communicated with the first discharge chamber 51 via the upstream portion of the air supply passage 55, and the valve chamber 61 is communicated with the crank chamber 36 via the downstream portion of the air supply passage 55. Therefore, the refrigerant gas discharged from the first discharge chamber 51 to the supply passage 55 flows in order through the communication passage 59 and the valve chamber 61 in the process of passing through the flow control valve 56. Then, the refrigerant gas that has flowed out of the flow rate control valve 56 from the valve chamber 61 is led to the crank chamber 36 through the air supply passage 55 again.
[0039]
In the housing 57, an actuating rod 62 is disposed as a valve body so as to be capable of reciprocating in the axial direction (vertical direction in FIG. 3). The communication passage 59 and the pressure sensitive chamber 58 are blocked by one end (upper side in FIG. 3) of the operating rod 62. A boundary portion between the valve chamber 61 and the communication passage 59 forms a valve seat. On the other hand, a valve body 63 is formed in the operating rod 62, and the opening degree of the air supply passage 55 is adjusted when the valve body 63 approaches and separates from the valve seat as the operating rod 62 reciprocates. The When the valve body 63 is seated on the valve seat, the air supply passage 55 is closed.
[0040]
A pressure sensitive member 64 made of bellows or the like is accommodated in the pressure sensitive chamber 58. The pressure sensitive member 64 is connected to the operating rod 62 via the rod receiver 65. A spring 66 is disposed between the rod receiver 65 and the bottom of the pressure sensing chamber 58, and the rod receiver 65 is a position where the force with which the pressure sensing member 64 tries to extend and the biasing force of the spring 66 are balanced. Still at. The pressure sensitive chamber 58 is partitioned by a pressure sensitive member 64 into an inner space and an outer space of the pressure sensitive member 64. The pressure PdH in the first discharge chamber 51 is guided to the inner space, and the pressure PdL in the second discharge chamber 52 is guided to the outer space. The pressure PdH is a pressure before the refrigerant passes through the discharge throttle 48. The pressure PdL is a pressure after the refrigerant has passed through the discharge restrictor 48, and is lower than the pressure PdH. A pressure-sensitive mechanism 67 is configured by the pressure-sensitive chamber 58, the pressure-sensitive member 64, the rod receiver 65, the spring 66, and the like.
[0041]
The pressure-sensitive mechanism 67 is configured such that the pressure-sensitive member 64 expands and contracts based on fluctuations in the differential pressure ΔPd (PdH−PdL) at two locations (first discharge chamber 51 and second discharge chamber 52) in the refrigerant circuit. The valve body 63 is displaced so that the discharge capacity of the compressor 27 is changed to the side to cancel the fluctuation of the differential pressure ΔPd.
[0042]
On the other hand, an electromagnetic actuator 68 is incorporated in the flow control valve 56. The electromagnetic actuator 68 includes a stator 69 made of a magnetic material, and the operating rod 62 described above is inserted into the stator 69 so as to be able to reciprocate. A movable element 71 made of a magnetic material is fixed to the other end (lower side in FIG. 3) of the operating rod 62 exposed from the stator 69. The mover 71 is always urged by the spring 72 in a direction away from the valve chamber 61 (downward in FIG. 3), that is, in the valve opening direction. A coil 73 is wound around the stator 69 and the mover 71. In the electromagnetic actuator 68, when the coil 73 is energized, an electromagnetic force having a magnitude corresponding to the energization amount is a force that opposes the force in the valve opening direction (force in the valve closing direction), and the movable element 71 and the stator 69. Occurs between. As the force in the valve opening direction, (a) a force acting on the operating rod 62 via the rod receiver 65 in the pressure sensing chamber 58, (b) a force acting on the valve body 63 in the communication path 59, (c) a spring The thing by 72 biasing force etc. are mentioned.
[0043]
In the flow rate control valve 56, the duty period of the coil 73 is controlled by an air conditioner ECU 92 described later. In accordance with this control, the electromagnetic force as the force in the valve closing direction changes. The position of the valve body 63 is changed, and the opening degree of the air supply passage 55 is adjusted.
[0044]
For example, when the coil 73 is not energized, that is, when the duty ratio is 0%, no electromagnetic force is generated in the mover 71 in the valve closing direction. The force in the valve opening direction due to the biasing force or the like of the spring 72 described above becomes dominant, and the valve body 63 is separated from the valve seat, so that the air supply passage 55 is fully opened. For this reason, the internal pressure Pc of the crank chamber 36 becomes the maximum value that can be taken under the situation, and the differential pressure between the internal pressure Pc and the internal pressure of the cylinder 43 is large. Therefore, the swash plate angle θ is minimized, and the discharge capacity of the compressor 27 is minimized.
[0045]
Further, when the electromagnetic force in the valve closing direction generated by energization of the coil 73 (duty ratio is larger than 0%) overcomes the biasing force in the valve opening direction by the spring 72, the pressure sensitive member 64, etc. The rod 62 starts moving in the valve closing direction. In this state, the electromagnetic force opposes the pressing force in the valve opening direction based on the differential pressure ΔPd urged by the urging force of the pressure-sensitive member 64, the spring 72, and the like. The valve body 63 of the operating rod 62 is positioned with respect to the valve seat at a position where the forces acting in the valve opening direction and the valve closing direction are balanced.
[0046]
For example, when the actual engine rotational speed NE decreases and the refrigerant flow rate in the refrigerant circuit decreases, the force in the valve opening direction based on the differential pressure ΔPd decreases, and the electromagnetic force at that time opens against the operating rod 62. The force acting from both the valve direction and the valve closing direction cannot be balanced. Accordingly, the operating rod 62 moves in the valve closing direction, the opening degree of the air supply passage 55 decreases, and the internal pressure Pc of the crank chamber 36 decreases. As the swash plate angle θ increases, the stroke of the piston 44 increases and the discharge capacity of the compressor 27 increases. As a result, the refrigerant flow rate in the refrigerant circuit increases, and the differential pressure ΔPd increases.
[0047]
Contrary to the above, when the actual engine speed NE increases and the refrigerant flow rate in the refrigerant circulation circuit increases, the force in the valve opening direction based on the differential pressure ΔPd increases. With the electromagnetic force at that time, the operating rod 62 The balance of the urging force acting on the can not be achieved. Therefore, the operating rod 62 (valve element 63) moves in the valve opening direction, the opening degree of the air supply passage 55 increases, and the internal pressure Pc of the crank chamber 36 increases. As the swash plate angle θ decreases, the stroke of the piston 44 decreases, and the discharge capacity of the compressor 27 decreases. As a result, the refrigerant flow rate in the refrigerant circuit decreases, and the differential pressure ΔPd decreases.
[0048]
If the duty ratio of energization to the coil 73 is increased to increase the electromagnetic force, the force based on the differential pressure ΔPd at that time cannot balance the forces acting from both the valve opening direction and the valve closing direction. For this reason, the operating rod 62 (valve element 63) moves in the valve closing direction, the opening degree of the air supply passage 55 decreases, and the discharge capacity of the compressor 27 increases. As a result, the refrigerant flow rate in the refrigerant circuit increases and the differential pressure ΔPd also increases.
[0049]
Conversely, if the duty ratio of energization to the coil 73 is reduced to reduce the electromagnetic force, the force based on the differential pressure ΔPd at that time cannot balance the forces acting from both the valve opening direction and the valve closing direction. . For this reason, the operating rod 62 (valve element 63) moves in the valve opening direction, the opening degree of the air supply passage 55 increases, and the discharge capacity of the compressor 27 decreases. As a result, the refrigerant flow rate in the refrigerant circuit is reduced, and the differential pressure ΔPd is also reduced.
[0050]
As described above, the flow rate control valve 56 autonomously responds to the fluctuation of the differential pressure ΔPd so as to maintain the control target (set differential pressure) of the differential pressure ΔPd determined by the duty ratio of energization to the coil 73. The operating rod 62 (valve element 63) is positioned. The set differential pressure can be changed by adjusting the duty ratio of energization to the coil 73. For this reason, it is possible to control the discharge capacity with high responsiveness and controllability without being substantially affected by the state of the thermal load in the evaporator 32.
[0051]
As shown in FIG. 1, the vehicle includes an accelerator sensor 81 that detects an accelerator opening that is an amount of depression of an accelerator pedal by a driver, and a vehicle speed that detects a traveling speed of the vehicle. A sensor 82 and the like are provided. Further, the vehicle is provided with various sensors for detecting the surrounding atmosphere (environmental condition) and the like. These sensors include an inside air sensor 83 that detects the temperature in the passenger compartment, an outside air sensor 84 that detects the outside air temperature, a solar radiation sensor 85 that detects the amount of solar radiation, and the temperature of the cold air that has just passed through the evaporator 32 (the actual evaporator temperature T). For example, a post-evaporator temperature sensor 86 for detecting). In addition, an air conditioner switch 87 operated by an occupant to operate (on) and stop (off) the air conditioner 26 is provided. Furthermore, in this embodiment, a pressure sensor 88 that detects the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 27 is used. Here, the pressure sensor 88 is disposed between the capacitor 28 and the receiver 29 in the refrigerant circuit, but is not limited to this position.
[0052]
As a means for controlling the throttle actuator 21, the flow control valve 56, etc. based on the detection values of the various sensors 81 to 88, the vehicle has an engine electronic control unit (hereinafter referred to as “engine ECU”) 91 and an air conditioner electronic control unit. (Hereinafter referred to as “air conditioner ECU”) 92 is provided. The accelerator sensor 81, the vehicle speed sensor 82, and the like are connected to the engine ECU 91. Further, the inside air sensor 83, the outside air sensor 84, the solar radiation sensor 85, the post-evaporator temperature sensor 86, the air conditioner switch 87, and the like are connected to the air conditioner ECU 92. Both ECUs 91 and 92 are connected to a battery 89 mounted on the vehicle as a power source, and are supplied with electric power from the battery 89.
[0053]
Each of the ECUs 91 and 92 is configured around a microcomputer. In the ECUs 91 and 92, the central processing unit (CPU) performs arithmetic processing according to the control program and initial data stored in the read-only memory (ROM) based on the detection values of the various sensors 81 to 88, and the calculation result Various controls are executed based on the above. The calculation result by the CPU is temporarily stored in a random access memory (RAM). Both ECUs 91 and 92 are connected to each other, and data such as the calculation result can be communicated between the ECUs 91 and 92.
[0054]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. The flowchart of FIG. 4 shows an “air conditioner control routine” for turning on and off the air conditioner 26 during idling, among the processes executed by the air conditioner ECU 92. This control routine is repeatedly executed at a predetermined timing, for example, every predetermined time.
[0055]
The air conditioner ECU 92 first determines in step 110 whether or not a control execution condition is satisfied. The control execution condition here is established when all of the following three requirements (1) to (3) are satisfied.
(1) The accelerator opening degree by the accelerator sensor 81 is “0”. That is, the driver has not depressed the accelerator pedal.
(2) The vehicle speed by the vehicle speed sensor 82 is a predetermined value, for example, 4 km / h or less.
(3) An ON signal is output from the air conditioner switch 87. That is, the air conditioner switch 87 is turned on by the passenger for the operation of the air conditioner 26.
[0056]
If the determination condition in step 110 is not satisfied, the air conditioner control routine is temporarily terminated. On the other hand, if the determination condition of step 110 is satisfied, the process proceeds to the next step 120, and whether or not the actual evaporator temperature (actual evaporator temperature T) by the post-evaporator temperature sensor 86 is equal to or higher than the air conditioner ON temperature Ton. Determine whether. Here, the air conditioner ON temperature Ton is a determination value (first determination value) when determining whether to turn on the air conditioner 26, and is a value obtained by adding a predetermined value α (for example, 4 ° C.) to the target evaporator temperature. . The target evaporator temperature is separately calculated based on the room temperature by the inside air sensor 83, the outside air temperature by the outside air sensor 84, the amount of solar radiation by the solar radiation sensor 85, the refrigerant pressure by the pressure sensor 88, and the like.
[0057]
When the determination condition of Step 120 is satisfied (Ton ≦ T), the process proceeds to Step 130, and a command for setting the discharge capacity of the compressor 27 to the first predetermined amount (maximum in the present embodiment) is a flow control valve. To 56. Specifically, a signal for turning on the air conditioner 26 is output to the flow control valve 56. In response to this signal, the flow control valve 56 energizes the coil 73 with a duty ratio of 100%. With this energization, the flow control valve 56 is closed (the air supply passage 55 is fully closed), the internal pressure Pc of the crank chamber 36 is reduced, and the swash plate angle θ is increased. The stroke of the piston 44 increases, the discharge capacity of the compressor 27 becomes the first predetermined amount (maximum), and the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 increases.
[0058]
If each determination condition in step 120 is not satisfied (Ton> T), the air conditioner control routine is temporarily terminated. In this case, the air conditioner 26 is kept in the previous state, that is, the off state.
[0059]
Next, in step 140, it is determined whether or not the actual evaporator temperature T by the post-evaporator temperature sensor 86 is lower than the air conditioner off temperature Toff. Here, the air conditioner OFF temperature Toff is a determination value (second determination value) when determining whether or not to turn off the air conditioner 26, and is a value that satisfies the predetermined value β (where β <α) as the target evaporator temperature. , For example, 3 ° C.).
[0060]
When the determination condition of step 140 is satisfied (Toff> T), the process proceeds to step 150, and the discharge capacity of the compressor 27 is set to a second predetermined amount (in this embodiment, smaller than the first predetermined amount (maximum)). A command for setting the flow rate to the minimum) is output to the flow control valve 56. Specifically, a signal for turning off the air conditioner 26 is output to the flow control valve 56. In response to this signal, the flow control valve 56 performs duty control with a duty ratio of 0%. That is, the energization to the coil 73 is stopped. As a result, the flow control valve 56 is opened (the supply passage 55 is fully opened), the internal pressure Pc of the crank chamber 36 is increased, and the swash plate angle θ is decreased. The stroke of the piston 44 is reduced, the discharge capacity of the compressor 27 is reduced to a second predetermined amount (minimum), and the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 is reduced.
[0061]
After executing the process of step 150, the air-conditioner control routine is temporarily terminated. Note that the air conditioner control routine is also temporarily terminated when the determination condition of step 140 is not satisfied (Toff ≦ T). In this case, the ON state of the air conditioner 26 is continued.
[0062]
According to the air conditioner control routine described above, the duty ratio of the compressor 27 and the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 according to the actual evaporator temperature T are, for example, as shown in FIGS. 7 (a), 7 (b), and 7 (d). Change. When the actual evaporator temperature T rises and becomes equal to or higher than the air conditioner on temperature Ton (timing t10, t30), processing is performed in the order of steps 110 → 120 → 130 → 140 → return, and the coil 73 is energized with a duty ratio of 100%. A command to issue is issued. With this energization, the discharge capacity of the compressor 27 is switched from 0% to 100%, and the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 increases rapidly. The state where the duty ratio is 100% is maintained as long as the actual evaporator temperature T is equal to or higher than the air conditioner off temperature Toff.
[0063]
On the other hand, when the actual evaporator temperature T falls and falls below the air conditioner off temperature Toff (timing t20, t40), the determination condition of step 140 is satisfied, so the processing is performed in the order of step 110 → 120 → 130 → 140 → 150 → return. Done. A command for stopping energization of the coil 73, that is, a command for switching the duty ratio from 100% to 0% is issued. By stopping the energization, the discharge capacity of the compressor 27 is switched from 100% to 0%, and the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 is reduced.
[0064]
The state where the duty ratio is 0% is maintained as long as the actual evaporator temperature T is lower than the air conditioner on temperature Ton. This is because the determination condition of step 120 is not satisfied, and thus processing is performed in the order of step 110 → 120 → return. When the actual evaporator temperature T becomes equal to or higher than the air conditioner ON temperature Ton, the duty ratio is switched from 0% to 100%.
[0065]
Next, in the flowchart of FIG. 6, “idle” for controlling the actual rotational speed of the engine 11 (actual engine rotational speed NE) to be the target rotational speed during idling among the processes executed by the engine ECU 91. Rotational speed control routine ". As the target rotational speed, there are two types of target rotational speed NEoff when the air conditioner 26 is turned off and target rotational speed NEon when the air conditioner 26 is turned on (see FIG. 7E). These target rotational speeds are set to values satisfying NEoff <NEon, for example, NEoff = 575 revolutions / minute, NEon = 680 revolutions / minute. This control routine is repeatedly executed at a predetermined timing, for example, every predetermined time.
[0066]
The engine ECU 91 first determines in step 210 whether or not a control execution condition is satisfied. The control execution conditions here are the same as those in step 110 described above. If the determination condition in step 210 is not satisfied, the idle rotation speed control routine is temporarily terminated. On the other hand, if the determination condition of step 210 is satisfied, the process proceeds to the next step 220, where it is determined whether or not the actual evaporator temperature T by the post-evaporator temperature sensor 86 is equal to or higher than the air-conditioner on temperature Ton. This process is the same as the process in step 120 described above.
[0067]
If the determination condition of step 220 is satisfied (Ton ≦ T), in step 230, a command signal for opening the throttle valve 19 by a predetermined opening is output to the throttle actuator 21. The operation of the throttle actuator 21 in response to this signal causes the throttle valve 19 to open to an opening obtained by adding a predetermined value to the previous throttle opening. By this valve opening, the amount of intake air taken into the combustion chamber 16 increases. On the other hand, in the fuel injection control routine separately performed by the engine ECU 91, the fuel injection amount is increased with the increase of the intake air amount, and the output torque of the engine 11 is increased. As the output torque increases, the rotational speed of the engine 11 converges to the target rotational speed NEon when the air conditioner is on.
[0068]
If each determination condition in step 220 is not satisfied, the idle rotation speed control routine is temporarily terminated. In this case, the throttle valve 19 maintains the previous throttle opening.
[0069]
Next, in step 240, it is determined whether or not the actual evaporator temperature T by the post-evaporator temperature sensor 86 is lower than the air conditioner off temperature Toff. This process is the same as the process of step 140 described above. If the determination condition of step 240 is satisfied (Toff> T), the process proceeds to step 250, and the delay time is calculated based on the refrigerant pressure by the pressure sensor 88 at that time and the voltage of the battery 89 (battery voltage). . Here, the battery voltage is one of the elements related to the electric power supplied to the coil 73 of the flow control valve 56, and corresponds to the control current supplied to the coil 73. The battery voltage varies depending on the electric load other than the compressor 27, the usage period of the battery 89, and the like. For example, the battery voltage temporarily decreases when other electrical loads increase. Further, when the usage period of the battery 89 is lengthened, the charging capability and the like are lowered, and the battery voltage is lowered with time.
[0070]
The delay time is a command signal for switching the air conditioner 26 from on to off, or in other words, a command signal for switching the discharge capacity of the compressor 27 from the maximum (100%) to the minimum (0%). Until the throttle valve 19 is returned to the original opening. The reason why the delay time is provided in this way is that the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 slowly decreases when a signal for switching from the maximum to the minimum discharge capacity is issued. In order to cause the engine 11 to generate a torque commensurate with the torque of the compressor 27, the throttle valve 19 is operated at a throttle opening obtained by adding a predetermined value to the original opening until the delay time elapses after the switching command is issued. Is continuously opened to increase the intake air amount.
[0071]
The delay time is made variable because the time from when the command for switching the discharge capacity of the compressor 27 from the maximum to the minimum is issued until the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 becomes sufficiently small is given by the switch command. This is because it differs depending on the force acting on the operating rod 62 of the flow control valve 56 when it is released. Examples of this force include a force generated by the pressure-sensitive mechanism 67 and an electromagnetic force generated by the electromagnetic actuator 68.
[0072]
Refrigerant pressure is involved in the force by the pressure-sensitive mechanism 67. The time tends to be long when the refrigerant pressure is high and short when the refrigerant pressure is low. This is because the flow rate of the refrigerant discharged from the compressor 27 is limited when the discharge capacity of the compressor 27 changes from 100% to 0% in a low engine speed range such as when idling. Therefore, when the refrigerant pressure is high, it is considered that the time for which the valve body 63 of the operating rod 62 is displaced to the fully open position becomes longer.
[0073]
As for the control current flowing through the coil involved in the electromagnetic force of the electromagnetic actuator 68, the time tends to be long when the control current is large and short when the control current is small. In other words, the time tends to be long when the battery voltage is high and short when the battery voltage is low. In the case where the duty ratio is changed, when the battery voltage is high, the current value becomes large even at the same duty ratio. For this reason, when the flow rate of the refrigerant is controlled to be large (the compressor capacity is large) and the duty ratio is decreased from 100% to 0%, it is considered that the time for the valve body portion 63 to be displaced to the fully opened position becomes long.
[0074]
From such a viewpoint, when calculating the delay time, for example, a map shown in FIG. 5 is referred to. In this map, a delay time with respect to the refrigerant pressure is defined for each battery voltage. In this map, when the battery voltage is constant, the delay time is set to be short when the refrigerant pressure is low, and the delay time is set to be longer as the refrigerant pressure becomes higher. Further, under a constant refrigerant pressure, the delay time is set to be short when the battery voltage is low, and the delay time is set to increase as the battery voltage increases.
[0075]
When the delay time is calculated in the step 250, the process proceeds to the next step 260. In step 260, the throttle valve 19 is kept opened at the opening of step 230 until the delay time elapses after the command for switching the discharge capacity from maximum to minimum is output. When the delay time elapses, a command signal for returning the throttle valve 19 to the original opening is output to the throttle actuator 21. By the operation of the throttle actuator 21 according to this signal, the throttle valve 19 is closed to the original throttle opening (opening before adding the predetermined value). By this valve closing, the intake air amount taken into the combustion chamber 16 is reduced (returns to the original amount). On the other hand, in the fuel injection control routine performed by the engine ECU 91, the fuel injection amount is reduced as the intake air amount is reduced, and the output torque of the engine 11 is reduced. As the output torque decreases, the actual engine speed NE converges to the target speed NEoff when the air conditioner is off.
[0076]
After performing the process of step 260, the idle speed control routine is once ended. Even when the determination condition of step 240 is not satisfied (Toff ≦ T), the idle rotation speed control routine is temporarily ended. In this case, the state where the throttle valve 19 is opened by a predetermined opening is continued.
[0077]
According to the above-described idle rotation speed control routine, the intake air amount (ISC flow rate) and the actual engine rotation speed NE are, for example, shown in the figure in accordance with a switching command from the maximum to the minimum discharge capacity (switching command for the duty ratio of the compressor 27). 7 As shown in (a), (c), (e).
[0078]
When the actual evaporator temperature T rises and becomes equal to or higher than the air conditioner ON temperature Ton and the duty ratio of the compressor 27 is switched from 0% to 100% (timing t10, t30), the processing is performed in the order of step 210 → 220 → 230 → 240 → return. Is done. As the throttle valve 19 opens a predetermined opening, the intake air amount increases and the fuel injection amount increases. The actual engine rotational speed NE increases and converges to the target rotational speed NEon. The open state of the throttle valve 19 is maintained at least until the actual evaporator temperature T falls below the air conditioner off temperature Toff.
[0079]
On the other hand, when the actual evaporator temperature T falls and falls below the air conditioner off temperature Toff and the duty ratio of the compressor 27 is switched from 100% to 0% (timing t20, t40), steps 210 → 220 → 230 → 240 → 250 → Processing is performed in the order of 260 → return. The delay time is calculated based on the refrigerant pressure and the battery voltage, and the throttle valve 19 is not returned to the original opening immediately after the duty ratio switching command is issued. Until the delay time elapses from the switching command, the open state of the throttle valve 19 is maintained. When the delay time elapses (timing t25, t45), the throttle valve 19 is returned to the original opening. Therefore, the intake air amount (ISC flow rate) continues to increase as the throttle valve 19 opens until the delay time elapses. As the fuel injection amount continues to increase in accordance with this increase, the output of the engine 11 increases. This increase in output cancels out the torque of the compressor 27. As a result, the actual engine rotational speed NE converges to the target rotational speed NEoff.
[0080]
According to the embodiment described above in detail, the following effects can be obtained.
(1) The time from when the command for switching the discharge capacity of the compressor 27 from the maximum to the minimum is issued until the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 becomes sufficiently small, the pressure of the refrigerant discharged from the compressor 27 Is heavily involved. The time tends to be long when the refrigerant pressure is high and short when the refrigerant pressure is low.
[0081]
Therefore, when the refrigerant pressure is low, as shown by a two-dot chain line in FIG. 7D, the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 also becomes relatively small, and the time until the torque becomes sufficiently small is shortened. . At this time, if the delay time is a constant value larger than an appropriate value, the throttle valve 19 is kept open for a longer time than necessary. An excessive amount of air is taken into the engine 11 and an excessive amount of fuel is injected accordingly. As a result, there is a possibility that a phenomenon in which the actual engine speed NE increases as shown by a two-dot chain line in FIG.
[0082]
On the contrary, when the refrigerant pressure is high, although not shown, the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 also becomes relatively large, and the time until the torque becomes sufficiently small becomes long. At this time, if the delay time is a constant value smaller than the appropriate value, the open state of the throttle valve 19 ends before the necessary time elapses. The required amount of air is not taken into the engine 11 and the fuel injection amount is insufficient. As a result, there is a possibility that a phenomenon in which the actual engine rotational speed NE is lower than the target rotational speed NEoff when the air conditioner is off, that is, a so-called rotational drop occurs.
[0084]
  On the other hand,In this embodiment,By setting the delay time longer than when it is low when the refrigerant pressure is high, an appropriate delay time corresponding to the refrigerant pressure at that time is set.For this reason, the open state of the throttle valve 19 continues for a necessary time.For example, when the refrigerant pressure is low, the delay time is shortened as shown by a two-dot chain line in FIG. In this case, when the refrigerant pressure is low, the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 is also relatively reduced as shown by the two-dot chain line in FIG. 7D, and the time until the torque is sufficiently reduced is shortened. However, the throttle valve 19 remains open for an appropriate time. Although not shown, the delay time is lengthened when the refrigerant pressure is high. In this way, when the refrigerant pressure is high, the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 also becomes relatively large, and the time until the torque becomes sufficiently small becomes long. However, the throttle valve 19 remains open for an appropriate time. Is continued.
An appropriate amount of air is taken into the engine 11 regardless of the refrigerant pressure, and an appropriate amount of fuel is injected accordingly. And by these fuel injections, the discharge capacityFrom maximum to minimumAfter the switching command is issued, the time when the torque generated by the throttle actuator 21 becomes sufficiently small can be matched with the time when the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 becomes sufficiently small. As a result, rotation blowing (see the two-dot chain line in FIG. 7 (e)) and dropSuppressSystemWhile the actual engine speed NE is changed to the target speed NE off Converge toIt becomes possible.
[0085]
  (2) The time from when the command for switching the discharge capacity of the compressor 27 from the maximum to the minimum is issued until the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 becomes sufficiently small tends to be long when the supplied power is large and short when the power is small. is there.
[0086]
Therefore, when the control current to the coil 73 is small or the voltage (battery voltage) is low, the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 also becomes relatively small, and the time until the torque becomes sufficiently small is shortened. At this time, if the delay time is a constant value larger than an appropriate value, the throttle valve 19 is kept open for a longer time than necessary. An excessive amount of air is taken into the engine 11 and an excessive amount of fuel is injected accordingly. As a result, there is a possibility that the engine 11 may be spun up.
[0087]
On the contrary, if the control current is large or the voltage (battery voltage) is high, the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 also becomes relatively large, and the time until the torque becomes sufficiently small becomes long. At this time, if the delay time is a constant value smaller than the appropriate value, the open state of the throttle valve 19 ends before the necessary time elapses. The required amount of air is not taken into the engine 11 and the fuel injection amount is insufficient. As a result, there is a risk that rotation of the engine 11 may drop.
[0089]
  In contrast, in this embodiment,When the battery voltage is high, the delay time is set longer than when the battery voltage is low, so that an appropriate delay time corresponding to the battery voltage at that time is set.For this reason, the open state of the throttle valve 19 continues for a necessary time.For example, when the battery voltage is low, the delay time is shortened. In this way, when the battery voltage is low, the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 also becomes relatively small, and the time until the torque becomes sufficiently small is shortened. However, the throttle valve 19 remains open for an appropriate time. Is continued. Further, when the battery voltage is high, the delay time is lengthened. In this case, when the battery voltage is high, the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 also becomes relatively large, and the time until the torque becomes sufficiently small becomes long. However, the throttle valve 19 remains open for an appropriate time. Is continued. Regardless of whether the battery voltage is high or low, an appropriate amount of air is taken into the engine 11 and an appropriate amount of fuel is injected accordingly. And by these fuel injections, the discharge capacityFrom maximum to minimumAfter the switching command is issued, it is possible to make the time when the torque generated by opening the throttle valve sufficiently small coincides with the time when the torque of the compressor 27 applied to the engine 11 becomes sufficiently small. As a result, the engine 11 is swung up or down.SuppressSystemWhile the actual engine speed NE is changed to the target speed NE off Converge toIt is possible to
[0090]
  (3) The delay time is calculated based on both the refrigerant pressure and the battery voltage. For this reason, it is possible to calculate a more appropriate delay time as compared with the case based on only the refrigerant pressure or only the battery voltage. As a result, it is possible to more reliably prevent the rotation from rising or falling.
[0091]
Note that the present invention can be embodied in another embodiment described below.
In the above embodiment, the delay time is calculated based on the refrigerant pressure and the battery voltage. However, the delay time may be calculated based only on the refrigerant pressure, or the delay time may be calculated based only on the battery voltage. .
[0092]
The delay time may be calculated based on the control current to the coil 73 instead of the battery voltage.
The present invention may be applied to an engine that drives a compressor that adjusts the internal pressure Pc of the crank chamber 36 by adjusting the opening degree of the extraction passage 54 instead of or in addition to the supply passage 55.
[0093]
Instead of the map of FIG. 5, the delay time may be calculated according to a predetermined arithmetic expression.
The present invention may be applied to an engine that drives a compressor in which the first predetermined amount for the discharge capacity is a value other than the maximum or a compressor in which the second predetermined amount is a value other than the minimum.
[0094]
  In addition, the technical ideas that can be grasped from the respective embodiments will be described together with their effects.
  (A) Claim2In the internal combustion engine idle rotation speed control device according to claim 1, the electromagnetic actuator uses a battery as a power supply source, and the changing means changes the delay time according to a control current or a battery voltage supplied to the electromagnetic actuator. It is.
[0095]
  (B) In the internal combustion engine idle speed control apparatus according to claim 1, the changing means changes the delay time in the control means based on the refrigerant pressure and the electric power supplied to the electromagnetic actuator. Is.That is, when the refrigerant pressure is high and the power is large, the delay time is set longer than when the refrigerant pressure is low and the power is low.
[0096]
According to the configuration of (B) above, it is possible to calculate a more appropriate delay time than in the case of being based on only the refrigerant pressure or only the supplied power, and more reliably suppress the rotation up and down. Is possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an embodiment of an idle rotation speed control device of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the compressor in FIG.
3 is a schematic cross-sectional view of the flow control valve in FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for on / off control of an air conditioner during idling.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a map structure of a map used for determining a delay time.
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for controlling the actual engine rotation speed to be a target rotation speed during the on / off control of the air conditioner.
FIG. 7 is a timing chart showing changes in actual engine speed and the like during on / off control of an air conditioner.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine (internal combustion engine), 21 ... Actuator for throttle (Adjustment actuator), 27 ... Variable displacement compressor, 32 ... Evaporator, 56 ... Flow control valve, 62 ... Actuation rod (valve element), 64 ... Pressure sensitive member , 67 ... Pressure-sensitive mechanism, 68 ... Electromagnetic actuator, 91 ... Engine electronic control unit (ECU).

Claims (2)

冷媒循環回路における所定箇所での冷媒の圧力変動に応じて変形する感圧部材と電磁アクチュエータとを備え、前記感圧部材の変形にともなう力と前記電磁アクチュエータの電磁力とにより、流量制御弁の弁体を変位させて吐出容量を変更するとともに、機関アイドル時には、前記冷媒循環回路におけるエバポレータの目標温度と実温度との偏差に基づき前記電磁アクチュエータへの電力供給を制御することにより、前記吐出容量を第１所定量又はそれよりも少ない第２所定量に変化させるようにした可変容量型コンプレッサを駆動する内燃機関に用いられる装置であり、
前記可変容量型コンプレッサに対し、前記吐出容量を前記第１所定量にするための指令が出されると機関回転速度が同指令に応じた目標回転速度となり、前記吐出容量を前記第１所定量から前記第２所定量に切替えるための指令が出されると、所定のディレイ時間が経過した後、前記機関回転速度が前記切替え指令に応じた目標回転速度となるように調整用アクチュエータを制御する制御手段と、
前記ディレイ時間を前記所定箇所での冷媒の圧力に応じて変更する変更手段とを備えるとともに、前記変更手段は、前記冷媒圧力が高いとき、前記ディレイ時間を、前記冷媒圧力が低いときよりも長く設定するものであることを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。 A pressure-sensitive member and an electromagnetic actuator that are deformed in accordance with a pressure fluctuation of the refrigerant at a predetermined location in the refrigerant circulation circuit, and the flow control valve The discharge capacity is changed by displacing the valve body and controlling the power supply to the electromagnetic actuator based on the deviation between the target temperature and the actual temperature of the evaporator in the refrigerant circuit when the engine is idle. Is a device used for an internal combustion engine that drives a variable displacement compressor that is changed to a first predetermined amount or a second predetermined amount smaller than the first predetermined amount,
When a command for setting the discharge capacity to the first predetermined amount is issued to the variable displacement compressor, the engine rotational speed becomes a target rotational speed according to the command, and the discharge capacity is reduced from the first predetermined amount. When a command for switching to the second predetermined amount is issued, control means for controlling the adjustment actuator so that the engine rotational speed becomes a target rotational speed corresponding to the switching command after a predetermined delay time has elapsed. When,
Rutotomoni a changing means for changing in accordance with the delay time in pressure of the refrigerant at the predetermined position, the changing unit, when the refrigerant pressure is high, the delay time, than when the refrigerant pressure is low idle speed control apparatus for an internal combustion engine, characterized in der Rukoto shall be set longer. 冷媒循環回路における所定箇所での冷媒の圧力変動に応じて変形する感圧部材と電磁アクチュエータとを備え、前記感圧部材の変形にともなう力と前記電磁アクチュエータの電磁力とにより、流量制御弁の弁体を変位させて吐出容量を変更するとともに、機関アイドル時には、前記冷媒循環回路におけるエバポレータの目標温度と実温度との偏差に基づき前記電磁アクチュエータへの電力供給を制御することにより、前記吐出容量を第１所定量又はそれよりも少ない第２所定量に変化させるようにした可変容量型コンプレッサを駆動する内燃機関に用いられる装置であり、A pressure-sensitive member and an electromagnetic actuator that are deformed in accordance with a pressure fluctuation of the refrigerant at a predetermined location in the refrigerant circuit, and the flow control valve The discharge capacity is changed by displacing the valve body and controlling the power supply to the electromagnetic actuator based on the deviation between the target temperature and the actual temperature of the evaporator in the refrigerant circuit when the engine is idle. Is a device used for an internal combustion engine that drives a variable displacement compressor that is changed to a first predetermined amount or a second predetermined amount smaller than the first predetermined amount,
前記可変容量型コンプレッサに対し、前記吐出容量を前記第１所定量にするための指令が出されると機関回転速度が同指令に応じた目標回転速度となり、前記吐出容量を前記第１所定量から前記第２所定量に切替えるための指令が出されると、所定のディレイ時間が経過した後、前記機関回転速度が前記切替え指令に応じた目標回転速度となるように調整用アクチュエータを制御する制御手段と、  When a command for setting the discharge capacity to the first predetermined amount is issued to the variable displacement compressor, the engine rotational speed becomes a target rotational speed according to the command, and the discharge capacity is reduced from the first predetermined amount. When a command for switching to the second predetermined amount is issued, control means for controlling the adjustment actuator so that the engine rotational speed becomes a target rotational speed corresponding to the switching command after a predetermined delay time has elapsed. When,
前記ディレイ時間を前記電磁アクチュエータに供給される電力に応じて変更する変更手段とを備えるとともに、前記変更手段は、前記電力が多いとき、前記ディレイ時間を、前記電力が少ないときよりも長く設定するものであることを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。  Change means for changing the delay time according to the electric power supplied to the electromagnetic actuator, and the change means sets the delay time longer when the power is high than when the power is low. An idle rotation speed control device for an internal combustion engine, characterized in that:
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