JP4072270B2 - 車両用空気調和装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンとモータという２つの駆動源によりコンプレッサを駆動するようにした車両用空気調和装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の車両用空気調和装置、特に、冷凍車、活魚搬送車あるいはハイブリッド車等に搭載される車両用空気調和装置は、エンジンとモータにより選択的に駆動されるハイブリッドコンプレッサを有している（例えば、実開平６−８７６７８号公報等参照）。
【０００３】
このハイブリッドコンプレッサ１０１は、例えば、図８に示すように、圧縮部１０２とモータ１０３が１つのケース内に一体的に設けられ、モータ１０３により直接作動されるとともに、エンジン１０４によりベルト１０５及び電磁クラッチ１０６等を介して作動されるようになっている（例えば、実開平４−１６４６９号公報等参照）。
【０００４】
なお、車両用空気調和装置は、一般的には、前記コンプレッサ１０１に、冷媒凝縮手段１０７、リキッドタンク１０８、冷媒膨張手段１０９及び冷媒蒸発手段１１０等が接続され、全体として冷凍サイクルが構成されている。
【０００５】
そして、冷媒蒸発手段１１０の温度が所定温度になると、制御部１１１によりエンジン１０４とハイブリッドコンプレッサ１０１とを連結している電磁クラッチ１０６を断状態（「オフ状態」）とし、バッテリ１１２からのモータ１０３への給電も停止している。
【０００６】
また、最近着目されているエンジンとモータという２つの駆動源を有するハイブリッド車でも車両用空気調和装置が搭載されている。この車両では、両駆動源の切換えは、主として走行速度によって行なわれることから、この車両に搭載されているコンプレッサの駆動源も、必然的に走行速度により切り換えられることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このようなハイブリッドコンプレッサを使用した車両用空気調和装置あるいはハイブリッド車に搭載された車両用空気調和装置では、冷暖房状態あるいは性能からコンプレッサを駆動するものであり、エンジン自体の効率を考慮してコンプレッサを駆動するようにはなっていない。
【０００８】
このため、エンジンは、エンジン効率が悪い条件下で運転することになったり、省エネルギや円滑な作動の点でも問題となっている。
【０００９】
さらに詳述する。まず、エンジンの燃料の熱量に対する駆動エネルギの比率を表す効率について考察する。
【００１０】
一般に、エンジンで燃料を燃焼させた場合の熱量に対する駆動エネルギの比率は、文献（熊谷清一郎、酒井忠美 著（株）養賢堂 発行「内燃エンジン測定法」１３９頁〜１４９頁）によると、図９に示すように、燃料の全熱量のうち約２８％が車両の駆動に使われる正味仕事であり、残りは排気損失や冷却損失であり、無駄に使用されている。
【００１１】
しかも、この正味仕事（正味馬力）Ｌｅと正味効率ηｅとの関係を見ると、図１０に示すように、正味馬力Ｌｅが大きくなるにつれて、正味効率ηｅには最大値が存在し、それ以上、正味馬力Ｌｅが大きくなっても正味効率ηｅは低下することになっている。
【００１２】
つまり、正味効率ηｅの最大値までは、正味馬力Ｌｅが増加すると、機械損失はあまり増加しないため、相対的に効率は向上するが、正味効率ηｅの最大値を越えると、正味馬力Ｌｅが増加しても、燃焼効率が低下するので、正味効率ηｅは低下する。
【００１３】
ここにおいて、正味馬力Ｌｅは、燃料消費量と比例関係にあることから、効率を考慮しなければ、不必要に燃料を消費し、燃費が低下することになる。
【００１４】
かかる観点から前記コンプレッサを駆動するエンジンについて考察すれば、当該エンジンのアイドリング中にコンプレッサを駆動する場合が、正味仕事Ｌｅが比較的小さい場合に相当するため、このような状態では、コンプレッサの負荷がある程度高い方が、正味効率ηｅが向上する。
【００１５】
したがって、車両のアイドリング中にコンプレッサを駆動する場合、エンジンを長時間駆動すると、軽負荷状態でエンジンを駆動することになり、効率が高いところでエンジンを使うことにはならないことになる。
【００１６】
このため、車両のアイドリング時にはエンジンを停止し、モータによりコンプレッサを駆動することが考えられる。
【００１７】
しかし、前記ハイブリッド車においは、モータによりコンプレッサを長時間駆動すると、容量に限りがあるバッテリの電力を消費することから好ましくなく、また、通常の車両でも、同様である。
【００１８】
この点を改良し、燃費の向上を図るために、コンプレッサのみを独立に作動させる小型モータを使用することも考えられる。
【００１９】
しかし、このような小型モータは、エンジンに比し動力が小さいため、コンプレッサの駆動負荷が大きいと、小型モータのみでは駆動できない場合もある。
【００２０】
さらに、最近、環境保護の観点から、アイドリング時にはエンジンを停止するようにした、いわゆるアイドルストップ車が提案されている。このアイドルストップ車に搭載された車両用空気調和装置は、アイドルストップ時でもコンプレッサを駆動できるように、コンプレッサのみを駆動する独立した小型モータを補機駆動手段として用いている。
【００２１】
このアイドルストップ車においても、小さな補機駆動手段によりコンプレッサを駆動する場合には、負荷が大きいと、コンプレッサを駆動できない場合が生じる虞れがあるが、特に、この車両の場合には、アイドルストップ中にコンプレッサが停止した場合に、エンジンを用いてコンプレッサを駆動しようとすれば、アイドルストップ中にエンジンが再起動することになり、乗員に対し違和感を与える虞れがある。
【００２２】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、第１の目的は、軽負荷状態でエンジンを駆動する場合であって、エンジンと補機駆動手段とを使ってコンプレッサを駆動する場合に、エンジンに対する負荷を軽減し、効率が悪い条件での運転を回避し、省エネルギを図りかつ円滑な作動を行なうことにあり、第２の目的は、アイドルストップ時であっても極力エンジン再起動を防止し、エンジン再起動による違和感を回避することにあり、第３の目的は、補機駆動手段を使ってコンプレッサを駆動する場合、エンジンの停止を遅らせ、極力補機駆動手段をエンジンにより補佐して円滑な作動を行なうことにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
（１） 少なくともコンプレッサ、冷媒凝縮手段、冷媒膨張手段及び冷媒蒸発手段を配管により接続した冷凍サイクルと、少なくとも前記冷媒蒸発手段を利用して車室内の空気調和を行う空気調和手段と、車両の駆動力を生成するエンジンと、前記コンプレッサを駆動する補機駆動手段と、前記エンジンと補機駆動手段の駆動力を前記コンプレッサに選択的に伝達する駆動力切換手段と、前記空気調和手段、エンジン、補機駆動手段及び駆動力切換手段を制御する制御部と有する車両用空気調和装置において、前記制御部は、冷凍サイクル内を循環する冷媒の状態を検知する冷媒状態検知手段と、アイドルストップ状態を検知するアイドルストップ検出手段と、前記エンジンの停止を遅延させる時間を算出するエンジン駆動遅延時間算出手段と、を有し、前記冷媒状態検知手段が、前記冷凍サイクルの所定領域の圧力及び／又は温度が所定値以下であることを検知し、かつ前記アイドルストップ検出手段がアイドルストップ状態を予知すると、前記駆動力切換手段により前記コンプレッサをエンジンによる駆動から前記補機駆動手段による駆動に切換え、前記エンジン駆動遅延時間算出手段が算出した遅延時間だけ前記エンジンの停止を遅延させるようにしたことを特徴とする車両用空気調和装置。
（２） 前記エンジン駆動遅延時間算出手段は、前記冷媒状態検知手段が検知した所定領域の圧力及び／又は温度が大きいほど、前記遅延時間を長くするようにしたことを特徴とする（１）の車両用空気調和装置。
（３） 前記冷媒状態検知手段は、前記冷凍サイクルの高圧領域の冷媒状態を検知するようにしたことを特徴とする（１）又は（２）の車両用空気調和装置。
（４） 前記冷媒状態検知手段は、前記コンプレッサの吐出圧を検知するようにしたことを特徴とする（３）の車両用空気調和装置。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
《第１の実施の形態》
図１は本発明の第１の実施の形態を示す概略ブロック図、図２は同実施の形態の全体概略説明図、図３は容量可変斜板式コンプレッサ概略断面図、図４は同実施の形態の作動を説明したフローチャートである。
【００２５】
本実施の形態に係る車両用空気調和装置では、図１に示すように、コンプレッサ２を駆動する駆動源として、１つはエンジン１を、他の１つはハイブリッドカーを駆動するモータのような大型モータではなく、コンプレッサ２等の補機のみを単独で駆動し得る程度の小型モータを使用しており、このコンプレッサ２を駆動する２系統の駆動系のいずれを使用するかに当たり、冷凍サイクル系の状態に基づいて選択するようにしている。
【００２６】
なお、本明細書では、前記小型モータと前記ハイブリッドカーの走行用の大型モータとの相違をより明確にするために、当該小型モータを補機駆動手段３と称する。ただし、この補機駆動手段３は、小型モータのみに限定されるものではなく、場合によっては小型のエンジン等も使用することも可能である。また、図１中実線矢印は駆動力の伝達の流れを、破線矢印は制御指令や検出値の流れを示している。
【００２７】
本実施の形態に係る車両用空気調和装置では、エンジン制御手段２０１により制御されているエンジン１の駆動力は、エンジン駆動力伝達手段４及びエンジン駆動力切換手段５を経てコンプレッサ２へ伝達され、他の駆動源である補機駆動手段３の駆動力は、補機駆動力伝達手段６を経由してコンプレッサ２へ伝達されるようになっている。
【００２８】
一方、空気調和制御手段２０４により制御されている空気調和手段８は、その構成要素の１つとして冷凍サイクル７を有しているが、この冷凍サイクル７の状態は、冷媒状態検知手段９により検出され、当該検出手段９の出力値に基づいてコンプレッサ駆動選択手段１０が、コンプレッサ２を駆動する駆動源として前記エンジン１を使用するかあるいは前記補機駆動手段３を使用するかを選択するようになっている。
【００２９】
図２によりさらに具体的に詳述する。
【００３０】
前記コンプレッサ２は、容量可変斜板式コンプレッサが使用され、このコンプレッサの回転軸２１の先端には、第１プーリＰ1 が固着され、この第１プーリＰ1 の内方に、回転軸２１上で自由に回転できるように軸受Ｊを介して第２プーリＰ2 が取り付けられている。
【００３１】
この第２プーリＰ2 の近傍には、前記エンジン駆動力切換手段５が設けられている。この切換手段５は、いわゆるクラッチであり、前記回転軸２１にスプライン等により軸方向に移動可能に取り付けられたクラッチ板２２と、電磁力によりクラッチ板２２を前記第２プーリＰ2 に係合させる電磁吸着手段２３とからなり、この電磁吸着手段２３が、コンプレッサ駆動選択手段１０からの信号によりクラッチ板２２を吸着し、第２プーリＰ2 の回転を回転軸２１に伝達するようになっている。
【００３２】
前記エンジン１は、回転軸１１にプーリ１２が取り付けられ、このプーリ１２と前記コンプレッサ２の第２プーリＰ2 との間は、前記エンジン駆動力伝達手段４、つまりベルトが卷回されている。
【００３３】
また、補機駆動手段３は、例示したように小型モータであるが、ここの回転軸３１にはプーリ３２が取り付けられ、このプーリ３２と前記コンプレッサ２の第１プーリＰ1 との間には前記補機駆動力伝達手段６であるベルトが卷回されている。
【００３４】
前記冷凍サイクル７は、少なくともコンプレッサ２、冷媒凝縮手段７１、冷媒膨張手段７２及び冷媒蒸発手段７３を配管７４により直列の閉回路を構成するように接続したものである。なお、図２中の一点鎖線は、エンジンルームと車室内とを仕切るパネルである。
【００３５】
この冷凍サイクル７は、空気調和手段８に組み込まれるが、この空気調和手段８は、インテークユニット８１において取り込まれた車室内空気又は車室外空気を、前記冷媒蒸発手段（エバポレータ）７３が設置されたクーラユニット８２において冷却し、この冷気を高温のエンジン冷却水が流通している加熱手段（ヒータコア）８３が内蔵されたヒータユニット８４において所定量加熱して所定温度の空気とした後に、制御モードに応じて吹出口Ｄ1 〜3 より車室内所定領域に向かって配風するようになっている。
【００３６】
次に、空気調和手段８、エンジン１、補機駆動手段３及び駆動力切換手段５などを制御する制御部Ｓを図２について説明する。
【００３７】
まず、エンジン１の制御は、エンジン制御手段２０１が行う。このエンジン制御手段２０１には、乗員が車両を操作するアクセル等の操作情報を入力する操作情報入力手段２０２と、車両の走行速度等の運動状態を入力する運動状態入力手段２０３とからの信号が入力される。
【００３８】
このエンジン制御手段２０１は、空気調和手段８を制御する空気調和制御手段２０４と、コンプレッサ駆動選択手段１０との間で信号の入出力を行い、相互に制御するようになっている。このような信号経路により、乗員の運転操作やそれによる車両の運動状態に応じて、エンジン制御手段２０１によりエンジン１が制御されるようになっている。
【００３９】
また、このエンジン制御手段２０１は、空気調和制御手段２０４と制御的に連携することにより、空気調和状態に応じてエンジン１を制御したり、逆にエンジン１の状態に応じて空気調和状態を制御することも可能になる。
【００４０】
さらに、このエンジン制御手段２０１は、コンプレッサ駆動選択手段１０とも制御的に連携され、これによりコンプレッサ駆動選択手段１０によってエンジン１を始動したり、逆にエンジン１の停止制御信号に応じて、補機駆動手段３を始動することも可能になる。
【００４１】
ここに、コンプレッサ駆動選択手段１０とは、前記容量可変斜板式のコンプレッサ２における斜板の傾斜状態を制御し、斜板が所定の傾斜角度の状態で駆動するように設定するものである。
【００４２】
容量可変斜板式コンプレッサ２について簡単に説明する。図３に示すように、回転軸２１に対して揺動可能に取り付けられた斜板２４にピストンロッド２５を介してピストン２６を連結し、前記回転軸２１の回転により味噌すり的運動する斜板２４により前記ピストン２６をシリンダ２７内で往復動させ、吸入した冷媒を圧縮して吐出するようになっている。
【００４３】
このコンプレッサ２は、斜板２４の回転軸２１に対する傾斜角が小さいほど大きな駆動力が必要となり、立っているほど小さな駆動力で良いことになることから、前記コンプレッサ駆動選択手段１０が、斜板２４の傾斜状態を制御すれば、コンプレッサ始動時の動力が調整できることになる。
【００４４】
一方、斜板２４の傾斜状態は、斜板２４の前後に作用する力のバランスにより決定される。例えば、ピストン２６の前面側であるシリンダ室側に加わる圧力（シリンダ内圧）よりも、ピストン２６の後面側であるクランク室側に加わる圧力（クランク内圧）が大きいと、斜板２４は立った状態（ディストロークの状態）となる。
【００４５】
この圧力の調整は、容量可変斜板式コンプレッサ２の端部に設けられたコントロールバルブＶc により行なわれ、スプール弁２８をソレノイドＳＯＬにより作動することにより、高圧の吐出圧Ｐｄをクランク室Ｃ側に導くと、前記ディストローク状態とすることができ、また、スプール弁２８を作動し、冷凍サイクルを循環し帰還した低圧の吸入圧Ｐｓをクランク室Ｃに導くと、斜板２４を傾斜させることができる。
【００４６】
このようにコンプレッサ駆動選択手段１０は、コントロールバルブＶc のスプール弁２８を制御することによりクランク室Ｃ側に加わる圧力を調整し、斜板２４の傾斜状態の調整を行なうことができる。
【００４７】
次に、第１の実施の形態の作用を図２，４について説明する。
【００４８】
車両がアイドリング中にコンプレッサ２を作動させる場合について説明する。
【００４９】
まず、エンジン１が始動し、アイドリング状態となり、切換手段５が電磁吸着手段２３によりクラッチ板２２を吸着した状態であれば、第２プーリＰ2 の回転が回転軸２１に伝達され、コンプレッサ２が回転し、空気調和手段８が作動を開始する。なお、前記コンプレッサ２の回転は、第１プーリＰ1 、補機駆動力伝達手段６及びプーリ３２を介して補機駆動手段３も回転することになる。
【００５０】
制御部Ｓは、次のような制御を行なう。
【００５１】
まず、アクセル等の操作情報、車両の走行速度等の運動情報等がエンジン制御手段２０１に入力され、車室内温度情報、外気温度情報等の他に前記エンジン制御手段２０１からの情報が空気調和制御手段２０４に入力され、冷凍サイクル７の高圧領域の冷媒圧力情報が冷媒状態検知手段９に入力される。
【００５２】
そして、これらエンジン制御手段２０１、空気調和制御手段２０４及び冷媒状態検知手段９からの信号がコンプレッサ駆動選択手段１０に入力される（ステップ１）。
【００５３】
このコンプレッサ駆動選択手段１０は、まず、車両がアイドリング状態かどうかを判定する（ステップ２）。アイドリング状態であれば、コンプレッサ２を駆動すべき状態かどうかを判定する（ステップ３）。つまり、容量可変斜板式コンプレッサ２の斜板２４が立った状態であれば、コンプレッサ２の負荷は小さく、斜板２４が傾斜した状態であれば、コンプレッサ２の負荷が大きいので、この点を判定する必要がある。
【００５４】
さらに、冷凍サイクルが所定条件かどうかを判定する（ステップ４）。ここで冷凍サイクルの所定条件とは、例えば、冷凍サイクルの高圧領域、つまりコンプレッサ２から冷媒膨脹部材７２の間の領域の冷媒圧力が所定値（例えば、１．９ＭＰａ）以下、という圧力条件となっていることである。
【００５５】
ただし、この判定は、高圧領域の圧力のみに限定されるものではなく、高圧領域の温度等でも良く、また、低圧領域であっても、コンプレッサ２の負荷状態を検知できないわけではないので、場合によっては低圧領域であっても良い。
【００５６】
高圧領域の圧力が所定値以下であるということは、一般に駆動負荷が低く、駆動手段として、駆動力の大きいエンジン１を選択しなくても、駆動力の小さい補機駆動手段３でもコンプレッサ２を駆動でき、しかも、車両アイドリング中では、エンジン１を使用するよりも補機駆動手段３を使う方が、前述したように効率的となるからである。
【００５７】
かかる条件が満足された場合に、補機駆動手段３を駆動する（ステップ５）。
【００５８】
なお、上記条件がそれぞれ満足されない場合には、元の状態に戻り、新たな入力が入るまで待機する。
【００５９】
補機駆動手段３を駆動した後に、エンジン停止条件を満足しているかどうかを判定する（ステップ６）。エンジン停止条件とは、例えば、車両が走行速度ゼロの状態でありかつ乗員がアイドルペダルを踏んでいない状態であり、しかもブレーキペダルを踏んでいるか、パーキングブレーキを作動させているかのどちらかを満たしている場合であって、この状態が、好ましくは、例えば、７秒以上継続している場合である。
【００６０】
もし、このエンジン停止条件が満足されれば、エンジン１を停止し（ステップ７）、そうでなければ、元の状態に戻り、新たな入力が入るまで待機する。
【００６１】
エンジン１を停止しても、コンプレッサ２は補機駆動手段３によりプーリ３２、補機駆動力伝達手段６、第１プーリＰ1 及び回転軸２１を介して駆動されているので、冷暖房状態が影響されることはない。
【００６２】
この結果、正味馬力Ｌｅが比較的小さく、燃料消費量も少ない状態であるアイドリング状態であっても、エンジン１と補機駆動手段３のいずれを使うかの選択を、冷凍サイクルの状態に応じて行なうので、不必要にエンジンを駆動せず燃料も消費しないのみでなく、コンプレッサの負荷をたかめ、効率の良い領域での運転も可能となり、一層燃費の向上を図ることができる。
《第２の実施の形態》
前述した冷凍サイクルの状態を冷媒状態検知手段９により検知してコンプレッサ２の駆動を適宜選択する制御は、アイドルストップ車にも適用可能である。
【００６３】
ここにおいて、図５は本発明の第２の実施の形態を示すブロック図であるが、前記図１〜３に示す部材と共通する部材には同一符号を付し説明は省略する。
【００６４】
本実施の形態の制御部Ｓでは、図５に示すように、コンプレッサの駆動をエンジンにより行なうかあるいは補機駆動手段３により行なうかを判別するコンプレッサ駆動手段判別手段１０ｂに、車両アイドルストップ状態であるかどうかを検出するアイドルストップ状態検出手段１０ａからの検出信号と、前述した冷媒状態検知手段９からの信号を入力するようになっている。
【００６５】
この判別手段１０ｂで判別したコンプレッサ駆動手段の信号は、コンプレッサ駆動選択手段１０へ出力され、コンプレッサの駆動をエンジンか補機駆動手段３かの決定を行なう。
【００６６】
次に、本実施の形態の作用を前記図４を参照しつつ説明する。
【００６７】
第１の実施の形態と同様に、制御部Ｓにおいては、エンジン制御手段２０１にはアクセル等の操作情報等が入力され、また空気調和制御手段２０４にはエンジン制御手段２０１からの情報も入力され、冷媒状態検知手段９には冷凍サイクル７の高圧領域の圧力等の冷媒情報が入力され、これらエンジン制御手段２０１、空気調和制御手段２０４及び冷媒状態検知手段９からの信号がコンプレッサ駆動選択手段１０に入力される（ステップ１）。
【００６８】
このコンプレッサ駆動選択手段１０は、まず、車両がアイドリング状態かどうかを判定する（ステップ２）。アイドリング状態であれば、コンプレッサ２を駆動すべき状態かどうかを判定する（ステップ３）。
【００６９】
さらに、冷凍サイクルが所定条件かどうかを判定する（ステップ４）。ここの冷凍サイクルの所定条件は、前記第１の実施の形態と同様で、冷凍サイクルの高圧領域の冷媒圧力が所定値以下となっているか否かである。
【００７０】
もし条件を満足していれば、前記実施の形態と同様に、補機駆動手段３によりコンプレッサ２を駆動し（ステップ５）、その後、エンジン停止条件、つまりアイドルストップ条件を満足しているかどうかを判定する（ステップ６）。このアイドルストップ条件も前記実施の形態と同様である。
【００７１】
このように、アイドルストップの状態に入る前に、冷凍サイクルの状態、コンプレッサの負荷の状態に応じて補機駆動手段３によりコンプレッサ２を駆動するようにしているので、コンプレッサに過負荷を加えることなく、アイドルストップに入ることができ、エンジンを再起動することも少なくなり、この再起動による違和感を乗員に与えることが少なくなる。
《第３の実施の形態》
前述したハイブリッド車において、走行速度が低下し、駆動源がエンジンからモータに切替わると、コンプレッサの駆動源も駆動モータと補機駆動手段３になるが、コンプレッサの負荷状態によっては、補機駆動手段３によっては負荷が高く、駆動不能となり、駆動モータでは電力を消費し過ぎることもある。
【００７２】
このような場合には、駆動源がエンジンからモータに切替わるタイミングを遅らせ、エンジンによりコンプレッサを駆動する時間を長くすれば、極力補機駆動手段３の駆動を軽減することができる。
【００７３】
また、前記アイドルストップ車においても同様で、アイドルストップに入る時点を遅らせると、補機駆動手段３による駆動を低減できることになる。
【００７４】
このため、本実施の形態では、前述した冷媒状態検知手段９を利用して冷凍サイクルの冷媒状態を検知し、これに基づきエンジンによりコンプレッサを駆動する時間を遅延するようにしている。
【００７５】
ここにおいて、図６は本発明の第３の実施の形態を示すブロック図、図７は同実施の形態の作動状態を示すフローチャートであるが、前記図１〜５に示す部材と共通する部材には同一符号を付し説明は省略する。
【００７６】
本実施の形態の制御部Ｓでは、図６に示すように、前述の冷媒状態検知手段９の信号は、エンジン駆動遅延時間算出手段９ａに入り、この遅延時間算出手段９ａの出力は、コンプレッサ駆動手段判別手段１０ｂへ入るようになっている。
【００７７】
このエンジン駆動遅延時間算出手段９ａは、走行速度が低下し、駆動源がエンジンからモータに切替わり、エンジン１が停止されるまでの時間Ｔあるいはアイドルストップ車において、アイドルストップ状態を予知した後にエンジン１が停止されるまでの時間Ｔ（以下、遅延時間Ｔと称す）を冷凍サイクル７の状態に応じて算出する。
【００７８】
例えば、冷凍サイクルの高圧領域の圧力が非常に高い状態（例えば、２．０ＭＰａ）であれば、補機駆動手段３によりコンプレッサ２を駆動しようとしても、駆動力が不足していると判断でき、前述の遅延時間Ｔは無限大になる虞れがある。逆に、冷凍サイクルの高圧領域の圧力が比較的低い状態（例えば、０．８ＭＰａ）であれば、補機駆動手段３により十分駆動できるので、前述の遅延時間Ｔを短く、例えば、５秒と設定し、この遅延時間Ｔの間に補機駆動手段３を始動すれば、エンジン１を停止しても補機駆動手段３によりコンプレッサ２を継続的に駆動できる。
【００７９】
一方、高圧領域の圧力がやや高い条件では、コンプレッサ２の吐出量を低下させることにより高圧領域の圧力を低下させることもできる。このようにコンプレッサ２の必要な駆動力を他の手段により低減した後に、エンジン１を停止する場合も、補機駆動手段３でコンプレッサを駆動できるようにするためには、若干の遅延時間Ｔが必要となる。
【００８０】
このため、例えば、高圧領域の圧力が１．７ＭＰａ程度のやや高い条件では、遅延時間Ｔとして、例えば、１６秒という長めの遅延時間Ｔを設定し、この間に、まず、補機駆動手段３を始動し、さらにコンプレッサ２の吐出量を低減し、駆動力を軽減した状態にして、１６秒後にエンジン１を停止する。
【００８１】
なお、コンプレッサ２の吐出量を制御するためには、一回転あたりの冷媒吐出量を制御できる、前述した容量可変式のコンプレッサであることが好ましい。
【００８２】
本実施の形態の作用を、図７に示すフローチャートにより説明する。
【００８３】
前述した実施の形態の場合のステップ１〜ステップ５と同様にステップ２０〜ステップ２４を作動し、補機駆動手段３を駆動する。
【００８４】
次に、アイドルストップ状態を予知したかどうかを判定する（ステップ２５）。このアイドルストップ状態の予知は、例えば、車速センサが５ｋｍ／ｈを感知したときあるいはトランスミッションのレバーがＤレンジからＮレンジに設定されたときには、車両は数秒〜数十秒後に停止すると予測されることから、これによりアイドルストップ直前の状態であると判断できる。
【００８５】
もし、アイドルストップ状態を予知しないならば、元の状態に戻り、新たな入力が入るまで待機するが、そうでなければ遅延時間Ｔを算出する。
【００８６】
この遅延時間Ｔは、冷凍サイクル７の高圧領域の圧力に応じて算出される。この遅延時間Ｔの算出は、前述したように高圧領域の圧力が１．７ＭＰａ程度のやや高い状態では１６秒を設定し、０．８ＭＰａ程度のやや低い状態では５秒を設定する（ステップ２６）。
【００８７】
この高圧領域の圧力が高いほど、コンプレッサ駆動力は大きいと判定でき、コンプレッサの駆動力が大きいほど、エンジン駆動の遅延時間を長くすることにより補機駆動手段３による駆動力を軽減できる。
【００８８】
そして、ここで算出された遅延時間Ｔをもあわせてエンジン停止条件が満足されているか否かを判定する（ステップ２７）が、このエンジン停止条件は、前述のものと同様である。
【００８９】
エンジン停止条件が満足されていると、エンジンは停止され、補機駆動手段３でコンプレッサ２を駆動する。エンジン停止条件が満足されないならば、元の状態に戻り、新たな入力が入るまで待機する。
【００９０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明では、軽負荷状態でエンジンを駆動する場合であって、エンジンと補機駆動手段の駆動力をコンプレッサに選択的に伝達する場合に、冷媒状態検知手段が検知した冷凍サイクルの状態に応じて、補機駆動手段を使用したり、エンジンを使用するようにしているので、補機駆動手段を使ってコンプレッサを駆動する場合のエンジンに対する負荷が軽減し、効率が悪い条件での運転を回避し、省エネルギを図りかつ円滑な作動を行なうことができる。
また、車両がアイドルストップの状態に入る前に、冷凍サイクルの状態、コンプレッサの負荷の状態に応じて補機駆動手段によりコンプレッサを駆動するようにしているので、コンプレッサに過負荷を加えることなく、アイドルストップに入ることができ、エンジンを再起動することも少なくなり、この再起動による違和感を乗員に与えることが少なくなる。
さらに、冷凍サイクルの状態、コンプレッサの負荷の状態に応じてではあるが、アイドルストップ検出手段がアイドルストップ状態を予知すると、エンジン駆動遅延時間算出手段が算出した遅延時間だけエンジンの停止を遅延させ、補機駆動手段によるコンプレッサの駆動を極力エンジンにより行うようにしているので、補機駆動手段の駆動を軽減することができる。
【００９２】
請求項２の発明では、冷媒状態検知手段が検知した所定領域の圧力及び／又は温度が大きいほど、エンジン駆動遅延時間算出手段が遅延時間を長くするようにしているので、補機駆動手段によりコンプレッサを駆動する時点を遅らせ、極力エンジンによりコンプレッサを駆動でき、補機駆動手段の駆動を軽減することができる。
【００９３】
請求項３の発明では、冷媒状態検知手段が検知する冷凍サイクルの状態を、冷凍サイクルの高圧領域の冷媒状態を検知するようにしたので、コンプレッサの直近での検知となり、精度的に優れ、また検知もしやすい。
【００９４】
請求項４の発明では、冷媒状態検知手段がコンプレッサの吐出圧を検知するので、コンプレッサの状態をより明確に知ることができ、精度的に優れ、また検知もしやすいものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態を示す概略ブロック図である。
【図２】 同実施の形態の全体概略説明図である。
【図３】 容量可変斜板式コンプレッサ概略断面図である。
【図４】 同実施の形態の作動を説明したフローチャートである。
【図５】 本発明の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図６】 本発明の第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】 同実施の形態の作動を説明したフローチャートである。
【図８】 従来の車両用空気調和装置を示す概略図である。
【図９】 エンジンの燃料熱量に対する駆動エネルギの比率を示す図である。
【図１０】 正味仕事と正味効率との関係を示す図である。
【符号の説明】
１…エンジン、
２…コンプレッサ、
３…補機駆動手段、
４…駆動力切換手段、
５…駆動力切換手段、
７…冷凍サイクル、
７１…冷媒凝縮手段、
７２…冷媒膨張手段、
７３…冷媒蒸発手段、
７４…配管、
８…空気調和手段、
９…冷媒状態検知手段、
９ａ…エンジン駆動遅延時間算出手段、
１１…アイドルストップ検出手段、
Ｐｄ…吐出圧、
Ｓ…制御部。
Ｔ…遅延時間。

Claims (4)

1. 少なくともコンプレッサ(2）、冷媒凝縮手段(71)、冷媒膨張手段(72)及び冷媒蒸発手段(73)を配管(74)により接続した冷凍サイクル(7）と、少なくとも前記冷媒蒸発手段(73)を利用して車室内の空気調和を行う空気調和手段(8）と、車両の駆動力を生成するエンジン(1）と、前記コンプレッサ(2）を駆動する補機駆動手段(3）と、前記エンジン(1）と補機駆動手段(3）の駆動力を前記コンプレッサ(2）に選択的に伝達する駆動力切換手段(5）と、前記空気調和手段(8）、エンジン(1）、補機駆動手段(3）及び駆動力切換手段(5）を制御する制御部(S）と有する車両用空気調和装置において、
   前記制御部(S）は、冷凍サイクル内を循環する冷媒の状態を検知する冷媒状態検知手段(9）と、アイドルストップ状態を検知するアイドルストップ検出手段 (11) と、前記エンジン (1 ）の停止を遅延させる時間 (T ）を算出するエンジン駆動遅延時間算出手段 (9a) と、を有し、
   前記冷媒状態検知手段(9）が、前記冷凍サイクル(7）の所定領域の圧力及び／又は温度が所定値以下であることを検知し、かつ前記アイドルストップ検出手段 (11) がアイドルストップ状態を予知すると、前記駆動力切換手段 (5 ）により前記コンプレッサ (2 ）をエンジン (1 ）による駆動から前記補機駆動手段 (3 ）による駆動に切換え、前記エンジン駆動遅延時間算出手段 (9a) が算出した遅延時間 (T ）だけ前記エンジン (1 ）の停止を遅延させるようにしたことを特徴とする車両用空気調和装置。
2. 前記エンジン駆動遅延時間算出手段(9a)は、前記冷媒状態検知手段(9）が検知した所定領域の圧力及び／又は温度が大きいほど、前記遅延時間(T）を長くするようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両用空気調和装置。
3. 前記冷媒状態検知手段(9）は、前記冷凍サイクル(7）の高圧領域の冷媒状態を検知するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用空気調和装置。
4. 前記冷媒状態検知手段(9）は、前記コンプレッサ(2）の吐出圧(Pd)を検知するようにしたことを特徴とする請求項３に記載の車両用空気調和装置。

Images