JP4114469B2

JP4114469B2 - 車両用空調装置の制御方法

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Publication number: JP4114469B2
Application number: JP2002354700A
Authority: JP
Inventors: 重信福見
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-12-06
Filing date: 2002-12-06
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2022-12-06
Also published as: JP2004182192A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用空調装置の車両加速時における制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用エンジンを駆動源とする冷媒圧縮機を備えている車両用空調装置においては、車両の加速時に空調装置の圧縮機が車両の加速性を阻害することがなく、しかも空調装置の冷房能力も確保することが望まれる。
【０００３】
これに関し、下記の特許文献１には、スロットル開度と車速とにより定められた制御マップを用いて、車両が加速することを要求された（即ち、制御マップにおいて加速要求範囲内にある）と判断された場合には、圧縮機を所定の時間だけ遮断状態とする制御方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開昭６２−８８２０号公報
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載された制御方法は、車両が加速することを要求された（制御マップにおいて加速要求範囲内にある）場合に、圧縮機の駆動を単に停止させるものであるため、車両の加速性は向上するものの、車両用空調装置の冷房能力を確保することが困難となる。
【０００６】
この問題を解決するために、下記の特許文献２に記載された車両用空調装置においては、車両の加速時に乗員が車両の加速を感じる最大加速度が加速開始直後の短時間に発生すること、及び、空調装置の冷凍サイクル内を冷媒が比較的小流量でも循環していれば、空調装置からの空気吹出し温度の上昇を抑制することができることに着目し、加速開始時には冷媒圧縮機を短時間停止し、その後は部分容量運転によって徐々に容量を復帰させることにより、車両の加速性の確保と冷房能力の確保との両立を図ろうとしている。
【０００７】
【特許文献２】
特開２０００−３３５２３２号公報
【０００８】
しかしながら、特許文献２に記載された空調装置においては、車両の加速の度合いに応じた制御がなされておらず、急加速であっても緩やかな加速（緩加速）であっても同様に圧縮機の停止及びその後の容量制御がなされる。そのため、加速の度合いが小さい緩加速時においては、加速効果が少ない割に冷房能力の低減量が大きく、加速の度合いに見合った可能な範囲の冷房能力が確保されないという問題がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、車両の加速時において、車両の加速性を確保すると共に、車両の加速の度合いに見合った冷房能力を確保することが可能な車両用空調装置の制御方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するための他の手段として、特許請求の範囲の請求項１に記載された車両用空調装置の制御方法を提供する。請求項１に記載された発明は、車両用エンジンを駆動源とする可変容量型の冷媒圧縮機を備えている車両用空調装置の制御方法において、車両の加速の度合いによって加速カットの可否を判定する段階と、車両の加速の度合いが加速カットの可能な領域にないと判定された時に、エンジンに対する圧縮機の負荷を一旦低減させた後に徐々に復帰させるというパターンに従って圧縮機の負荷を制御するための、車両の加速の度合いに応じた圧縮機の負荷低減量と復帰時間を算出する段階と、前記パターンに従って前記圧縮機の負荷を制御するための空調装置に残存する冷房能力に応じた圧縮機の負荷低減量と復帰時間を算出する段階と、算出された２つの負荷低減量と２つの復帰時間をそれぞれ比較して最小値を選択する段階と、選択された負荷低減量と復帰時間によって前記パターンに従って圧縮機の負荷制御を実行する段階と、それ以外の時には圧縮機をその時に必要な冷房能力に応じて制御する段階とを備えている。
【００１３】
これにより、車両の加速の度合いが部分的にでも加速カットをしてもよい領域にある場合には、車両の加速性の確保よりも空調装置の冷房能力の確保が優先され、空調装置の圧縮機の負荷は通常のように、その時に必要な冷房能力に応じて制御される。車両の加速の度合いが所定のレベルよりも高くて、加速カットをすることができない領域にある時は、圧縮機の負荷を一旦低減させて、その分のトルクを車両の加速のために振り向けるが、その後は圧縮機の負荷を徐々に増加させて冷房能力を回復させる。この場合の圧縮機の負荷低減量と復帰時間については、車両の加速の度合いに応じたものと、空調装置に残存している冷房能力に応じたものとが算出されて比較され、それらの最小値が選択されて、圧縮機の負荷制御が実行される。
【００１４】
いずれにしても、車両の加速カットをしてもよい状態では、車両の加速性を確保することよりも空調装置の冷房能力を確保することの方が優先されるので、加速時であってもできるだけ加速のためのトルクを圧縮機に振り向けて、空調装置の冷房能力を確保することにより、乗員の快適性を向上させることができる。そして、加速カットをすることができないほど加速の度合いが高い場合や、空調装置に冷房能力が十分に残存している状態では、圧縮機の負荷を必要な分だけ一旦低減させて、車両用エンジンのトルクを車両の加速性を向上させるために振り向けるが、その場合でも圧縮機の負荷を徐々に復帰させることにより冷房能力を可及的に確保する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の制御方法が適用される車両用空調装置の実施形態について詳細に説明する。図１は冷凍サイクル１を含む車両用空調装置のシステム全体の構成図である。冷凍サイクル１には冷媒を吸入、圧縮、吐出する可変容量型の圧縮機２が設けられている。この圧縮機２から吐出された高温、高圧の過熱ガス冷媒は凝縮器３に流入し、ここで、図示しない冷却ファンより送風される外気と熱交換するので冷媒は冷却されて凝縮する。
【００１６】
この凝縮器３において凝縮した冷媒は次に受液器（気液分離器）４に流入し、受液器４の内部において冷媒の気体部分と液体部分が分離され、車両用空調装置の冷凍サイクル１内の余剰冷媒（液冷媒）が受液器４内に蓄えられる。受液器４からの液冷媒は膨張弁（減圧手段）５により低圧まで減圧され、気液二相状態となる。膨張弁５からの低圧冷媒は蒸発器６に流入する。蒸発器６は車両用空調装置の空気通路を構成する空調ケース７内に設置されていて、蒸発器６に流入した低圧冷媒は空調ケース７内の空気から吸熱して蒸発する。
【００１７】
膨張弁５は蒸発器６の出口冷媒の温度を感知する感温部５ａを有する温度式膨張弁であり、蒸発器６の出口冷媒の過熱度を所定値に維持するように弁開度（冷媒流量）を調整するものである。上記のサイクル構成部品（２〜６）の間はそれぞれ冷媒配管８によって結合されて閉回路を構成している。
【００１８】
また、圧縮機２は動力伝達機構９及びベルト１０等を介して車両走行用エンジン（Ｅ／Ｇ）１１により駆動される。圧縮機２は後述のような構造を有する可変容量型圧縮機である。図示実施形態の空調装置において、動力伝達機構９は、外部からの電気制御により動力の伝達／遮断が選択可能なクラッチ機構（例えば、電磁クラッチ）であるが、これは、そのようなクラッチ機構を持たない、常時、動力伝達型のクラッチレス機構であってもよい。
【００１９】
空調ケース７には送風機１２が設けられており、周知の内外気切替箱（図示せず）から吸入された車室内の空気（内気）または車室外の空気（外気）が送風機１２により空調ケース７内を車室内へ向かって送風される。この送風空気は、蒸発器６を通過した後に、図示しないヒータユニットを通過して吹出口から車室内に吹き出すようになっている。
【００２０】
また、空調ケース７内のうち、蒸発器６の下流側直後の部位には、蒸発器６を通過した直後の吹出空気温度を検出するサーミスタからなる蒸発器吹出温度センサ１３が設けられている。
【００２１】
なお、上記ヒータユニットは周知のものであって、蒸発器６を通過した冷風を再加熱する温水式ヒータコア（加熱手段）、この温水式ヒータコアにおける加熱度合いを調節する温度調節手段をなすエアミックスドアあるいは温水流量制御弁等が配設されており、さらに、空調ケース７の空気下流端には、車室内乗員の上半身に空気を吹き出すフェイス吹出口、車室内乗員の足元に空気を吹き出すフット吹出口、フロントガラス内面に空気を吹き出すデフロスタ吹出口が形成され、これらの吹出口を切替開閉する吹出モードドアが設けられている。
【００２２】
ところで、上記圧縮機２は空調用制御装置（Ａ／ＣＥＣＵ）１４からの電気信号により制御される電磁式容量制御弁（吐出容量制御機構）１５を有し、この制御弁１５により制御圧力を変化させることができるので、この圧縮機２は外部可変容量型圧縮機というべきものである。空調用制御装置１４には、空調の自動制御のためのセンサ群１６の検出信号、及び空調操作パネル１７の操作スイッチ群の操作信号が入力される。
【００２３】
なお、センサ群１６は、具体的には内気センサ、外気センサ、日射センサ、エンジン水温センサ等であり、空調操作パネル１７の操作スイッチ群は、具体的には、温度設定スイッチ、風量切替スイッチ、吹出モード切替スイッチ、内外気切替スイッチ、圧縮機２の作動指令を出すエアコンスイッチ等である。
【００２４】
更に、冷凍サイクル１において、圧縮機２の吐出側から膨張弁５の入口に至るまでの高圧回路部に冷媒の高圧圧力（圧縮機吐出圧）を検出する高圧センサ１８を設けて、この高圧センサ１８の検出信号も空調用制御装置１４に入力するようになっている。図示の例では、高圧センサ１８を凝縮器３の出口側冷媒配管に設けている。
【００２５】
更に、空調用制御装置１４は、車両側のエンジン制御装置（Ｅ／ＧＥＣＵ）１９に接続されており、これら両制御装置１４、１９相互間で信号を入出力できるようになっている。エンジン制御装置１９は周知のように車両用エンジン１１の運転状況等を検出するセンサ群１９ａからの信号等に基づいて車両用エンジン１１への燃料噴射量、点火時期等を総合的に制御するものである。
【００２６】
図示実施形態の空調装置においては、エンジン制御装置１９からもたらされるエンジン回転数、車速及びスロットル開度又はアクセル開度等の情報が空調用制御装置１４に伝達され、後述のように加速の度合いの判定や、圧縮機負荷（トルク）の算出等に利用される。
【００２７】
図２は図示実施形態の空調装置に使用されている外部可変容量型圧縮機２の構造を示す断面図である。圧縮機２においては、電磁式容量制御弁１５の制御電流（すなわち制御電流信号）Ｉｎによって圧縮機吐出流量の目標流量Ｇｒｏが設定され、その目標流量Ｇｒｏに圧縮機吐出流量が維持されるように吐出容量が増減される（吐出量制御式）。具体的には、目標流量Ｇｒｏの増大に比例して制御電流Ｉｎが増大するようになっている。
【００２８】
圧縮機２は、図２に示すように、片斜板型の可変容量型圧縮機であって、その可変容量機構自体は周知のものである。図１の動力伝達機構９等を介して車両用エンジン１１の動力が回転軸２０に伝達される。回転軸２０の図２の左端部は動力伝達機構９との結合部である。この回転軸２０に対して斜板２１が一体に回転可能に結合され、且つ、斜板２１の傾斜角度は、球面状の頭部を有するヒンジ機構２２により調整可能になっている。なお、斜板２１の実線位置は傾斜角度が小さい状態（小容量状態）を示しており、２点鎖線位置２１ａは傾斜角度が大きい状態（大容量状態）を示している。
【００２９】
この斜板２１にシュー２３を介して複数個（例えば、５個）のピストン２４を連結している。このため、回転軸２０と共に斜板２１を回転させることにより、シュー２３を介して複数個のピストン２４を順次往復動させて、シリンダ室（作動室）Ｖｃの体積を拡大縮小させることにより冷媒を吸入して圧縮するようになっている。
【００３０】
圧縮機２の吐出容量を変化させる場合には、斜板２１が収納されたクランク室（斜板室）２５内の圧力Ｐｃを変化させることによって斜板２１の傾斜角度を変化させて、ピストン２４のストローク（行程）を変化させる。すなわち、斜板２１の傾斜角度の増加により、ピストンストロークが増加して吐出容量が増加し、斜板２１の傾斜角度の減少により、ピストンストロークが減少して吐出容量が減少する。
【００３１】
従って、クランク室２５は、圧縮機２の吐出容量を変化させるための制御圧室としての役割を兼ねることになる。なお、クランク室（斜板室）２５は、絞り通路２６を介して圧縮機２０の吸入室２７側と連通している。
【００３２】
一方、圧縮機２０のリヤハウジング２８には第１吐出室２９と第２吐出室３０が形成され、第１吐出室２９は所定の絞り穴径を有する絞り連通路（絞り部）３１を介して第２吐出室３０に連通している。第１吐出室２９には各ピストン２４の作動室（シリンダ室）Ｖｃから吐出された冷媒が弁板３２の吐出ポート３３、吐出弁３４を介して流入し、合流して吐出脈動が平滑化される。第２吐出室３０は吐出口３５を経て外部の冷媒吐出配管に接続される。
【００３３】
また、リヤハウジング２８には、蒸発器６出口からの低圧ガス冷媒を吸入する吸入口３６および吸入口３６から冷媒が流入する吸入室２７が設けられている。この吸入室２７内から冷媒が弁板３２の吸入ポート３７、吸入弁３８を介して作動室Ｖｃ内に吸入されるようになっている。
【００３４】
第１吐出室２９から冷媒が絞り連通路３１を通過して第２吐出室３０に向かって流通する際に圧力損失が発生するので、第２吐出室３０内の圧力Ｐｄ_L は第１吐出室２９内の圧力Ｐｄ_H よりも所定量ΔＰだけ低くなる。この絞り連通路３１前後の差圧ΔＰは圧縮機吐出冷媒流量に対応した大きさとなる。
【００３５】
電磁式容量制御弁１５は制御圧室をなすクランク室２５内の圧力Ｐｃを制御する吐出容量制御機構を構成するもので、圧縮機２のリヤハウジング２８側に配置されている。次に、容量制御弁１５の具体的構成例を説明すると、この制御弁１５には、第１吐出室２９内の圧力Ｐｄ_H が連通路３９を介して導かれる第１制御室４０と、第２吐出室３０内の圧力Ｐｄ_L が連通路４１を介して導かれる第２制御室４２が設けられている。この両制御室４０、４２の間は摺動可能な円筒状部材４３により仕切られている。これにより、この円筒状部材４３等を介してプッシュロッド４４の一端部に、両制御室４０、４２間の差圧ΔＰによる力が開弁方向の力として作用する。
【００３６】
また、第１吐出室２９内の圧力Ｐｄ_H が導入される吐出圧室４５と、クランク室２５に対して、連通路４６を介して連通する制御圧室４７が制御弁１５に設けられ、吐出圧室４５と制御圧室４７との間を絞り通路４８により連通させて、この絞り通路４８の開口断面積をプッシュロッド４４の弁体４９の位置により調整することによって、制御圧室４７の圧力、すなわち、クランク室２５の圧力（制御圧）Ｐｃを調整することができるようになっている。
【００３７】
一方、制御弁１５の電磁機構部５０は、差圧ΔＰによる開弁力に対向する力、すなわち、閉弁力を弁体４９（プッシュロッド４４）に作用させるものである。そのために、弁体４９は電磁機構部５０のプランジャ（可動鉄心）５１と一体に結合されており、プランジャ５１には励磁コイル５２により誘起される電磁吸引力が作用する。すなわち、プランジャ５１は所定間隔を介して固定磁極部材（固定鉄心）５３と対向するように配置されており、励磁コイル５２により誘起される電磁吸引力によってプランジャ５１は固定磁極部材５３に向かって軸方向（図２の上方向）に変位する。このプランジャ５１の軸方向変位により弁体４９は閉弁方向に移動する。
【００３８】
また、プランジャ５１と固定磁極部材５３との間には、電磁力と対抗する弾性力を発生する弾性手段としてコイルスプリング５４が配置されている。
【００３９】
本例では、励磁コイル５２に通電する制御電流（制御電流信号）Ｉｎを制御することにより（例えば、制御電流Ｉｎの断続比率であるデューティ比Ｄｔを制御することにより）、所望の電磁吸引力（すなわち、弁体４９の閉弁方向の力）をプランジャ５１に作用させることができる。励磁コイル５２の制御電流Ｉｎは前述の空調用制御装置１４により制御される。
【００４０】
電磁式容量制御弁１５は上記のように構成されているため、制御電流Ｉｎを制御して弁体４９の閉弁力を増大させると、弁体４９が図２の上方向に変位して絞り通路４８の開口断面積を減少させるので、制御圧室４７の圧力、すなわち、クランク室２５の圧力Ｐｃが低下して斜板２１の傾斜角度が図２の２点鎖線２１ａのように増加し、これにより圧縮機２の吐出容量が増加する。
【００４１】
逆に、制御電流Ｉｎを制御して弁体４９の閉弁力を減少させると、弁体４９がコイルスプリング５４の力で図２の下方向に変位して絞り通路４８の開口断面積を増加させるので、制御圧室４７の圧力、すなわち、クランク室２５の圧力Ｐｃが上昇して斜板２１の傾斜角度が図２の実線位置のように減少し、これにより圧縮機２の吐出容量が減少する。
【００４２】
一方、エンジン１１の回転数が上昇して圧縮機２の回転数が上昇すると、これに連動して圧縮機２から吐出される吐出冷媒流量が上昇するが、吐出冷媒流量が増大すると、第１、２制御室４０、４２間の差圧ΔＰが大きくなるので、開弁力が大きくなり、プッシュロッド４４及び弁体４９が図２の下方向に移動して絞り通路４８の開口断面積を増加させるので、圧縮機２の吐出容量が減少していく。
【００４３】
逆に、エンジン１１の回転数が低下して圧縮機２の回転数が低下すると、これに連動して圧縮機２から吐出される吐出冷媒流量が低下するが、吐出冷媒流量が低下すると、第１、２制御室４０、４２間の差圧ΔＰが小さくなるので、開弁力が小さくなり、プッシュロッド４４及び弁体４９が図２の上方向に移動して絞り通路４８の開口断面積を減少させるので、圧縮機２の吐出容量が増加していく。
【００４４】
このとき、プッシュロッド４４及び弁体４９は閉弁力と開弁力とが釣り合う位置まで移動するが、このことは、第１、２制御室４０、４２間の差圧ΔＰが閉弁力（電磁吸引力）によって一義的に決まる所定差圧、つまり目標差圧ΔＰｏとなるまで圧縮機２の吐出容量が機械的に変化することを意味する。
【００４５】
従って、上記のように閉弁力（電磁吸引力）によって一義的に決まる目標差圧ΔＰｏを制御電流Ｉｎの制御により変化させることによって吐出容量を変化させて、圧縮機２から実際に吐出される吐出冷媒流量を変化させることができる。
【００４６】
次に、図示実施形態のような空調装置を備えている車両（自動車）において、車両の加速の度合いに応じて、空調装置の冷媒圧縮機である可変容量型圧縮機２の負荷を制御することによって、車両の加速性と空調装置の冷房能力とを好適に両立させることができる制御の第１実施例を、図３から図５を用いて説明する。なお、以下の実施例の説明においては、圧縮機の負荷は圧縮機に作用するトルクとして説明する。
【００４７】
図３は、圧縮機負荷（トルク）制御に関して、空調用制御装置１４において実行される制御ルーチンであって、この制御ルーチンのスタートの時点において、車両用エンジン１１は起動しており、エアコン（空調装置）のスイッチはＯＮの状態にあるものとする。
【００４８】
まず、ステップＳ１０１において車両の加速の度合いによって加速カットが可能であるか否かについての判定が行われる。加速の度合いの判定は、エンジン制御装置１９から伝達される車速とスロットル開度又はアクセル開度の情報に基づいて、図４に示されたような加速判定マップを用いて行われる。より詳細に説明すると、まず、ステップＳ１０１において、加速時の車速とスロットル開度との関係から、その時の加速が、加速カットをすることができないほど大きいものであるか否か、換言すれば、圧縮機２の負荷制御を必要とする程の加速であるか否かを判定する。図４に示された例では、点Ｐによって示される状態からスロットル開度を大きくすることによって２種類の加速を行った場合のスロットル開度と車速との関係を示しているが、ここで、加速後に車速及びスロットル開度の関係が点Ａへ移行する場合においては、点Ａが加速判定ラインＬよりも下側の領域Ｘに位置するため、加速カットが可能であって、圧縮機の負荷制御を必要とする加速には該当しないと判断される。この場合、車両の加速に応じた圧縮機負荷（トルク）制御は行われず、ステップＳ４０に進んで、圧縮機２に対して温度状態に応じた公知の制御（例えば、吹出温度センサ１３によって検知される温度Ｔｅを設定温度とするようにする制御等）が行われる。それによって、車両エンジンの発生するトルクのうちで圧縮機２によって吸収される分は車両の加速に寄与しないので、その分だけ加速カットが行われて加速が若干鈍くなる。
【００４９】
一方、図４に示された例において、加速後に移行する点Ｂの車速及びスロットル開度の座標が加速判定ラインＬよりも上側の領域Ｙに位置するため、これは加速カットをすることができない加速、すなわち、圧縮機負荷（トルク）制御を必要とする加速であると判定されて、ステップＳ１０２へ進む。ステップＳ１０２においては現在の車両の車室内における冷房の必要性が判断される。具体的には、空調装置が現在保有する冷房能力（残存冷房能力）、すなわち、蒸発器６の下流側流路に設けられた吹出温度センサ１３の検出する吹出温度Ｔｅが、吹出温度の目標値であるＴｅ０に許容温度幅ΔＴｅを加えた値、すなわち、必要とされる冷房能力よりも小さいか否かが判定される。
【００５０】
もし、現在の吹出温度Ｔｅが高くて、その検出値が吹出温度の目標値Ｔｅｏと許容温度幅ΔＴｅとの和よりも大であれば、車両の加速よりも乗員の快適さを優先させる必要があると判断されるので、この場合もステップＳ４０へ進んで通常の圧縮機制御が実施される。そのために、圧縮機の必要とするトルクが大きい場合には、その分だけ加速カットが行われて車両の加速が鈍くなるが、冷房熱負荷が大きい場合でも乗員の快適性を確保することができる。
【００５１】
ステップＳ１０２の判定において、現在の吹出温度Ｔｅが目標値Ｔｅｏと許容温度幅ΔＴｅとの和よりも小さい場合には、空調装置の冷房能力が当面は十分と判断されるので、車室内の冷房よりも車両の加速の方を優先するために、可変容量型圧縮機２のトルクを一旦低減させて、車両の加速のためのトルクを増加させた後に、圧縮機２のトルクを徐々に元の値まで復帰させるというパターンの制御を実行する。そのために、圧縮機トルク低減量ΔＴや復帰時間ΔＴｉｍｅを含む制御パターンを決定するステップＳ２０へ進む。
【００５２】
必要な圧縮機トルク低減量ΔＴや復帰時間ΔＴｉｍｅは、図５に示すような圧縮機トルク低減量ΔＴ決定マップを用いて算出される。この圧縮機トルク低減量ΔＴ決定マップは、時間に応じて変化させる圧縮機トルク低減量ΔＴを図示（マップ化）したものである。すなわち、圧縮機２のトルクを一旦トルク低減量ΔＴだけ低減させた後に、再び徐々に増大させて、復帰時間ΔＴｉｍｅの経過時に元の値に復帰させるというパターンをとる。トルク低減量ΔＴと復帰時間ΔＴｉｍｅは、例えば、車両の加速の度合いに応じてそれぞれの大きさが変化するように設定することができる。図５の縦軸は容量制御弁１５へ供給される制御電流信号Ｉｎの値をとっているが、これは前述の制御弁１５の説明から明らかなように、圧縮機２のトルクの値に対応しているため、制御電流信号Ｉｎを変化させることによってトルク低減量ΔＴを制御することができる。
【００５３】
なお、図４に示された加速判定マップ並びに図５に示された圧縮機トルク低減量ΔＴ決定マップは共に、車両の加速性の確保と空調装置の冷房能力の確保とを両立させるという観点から実験等により予め作成され、空調用制御装置１４に記憶されている。
【００５４】
ステップＳ２０において加速の度合いに応じて必要な圧縮機トルク低減量ΔＴと復帰時間ΔＴｉｍｅが決定されると、次に実際にトルクに応じた圧縮機制御を行うステップＳ３０（ステップＳ３１〜Ｓ３４を含む）に進む。
【００５５】
ステップＳ３０においては、まずステップＳ３１において、現状（加速直前）の圧縮機２の駆動トルクＴが算出（決定）される。圧縮機２の駆動トルクＴは種々の方法で算出することが出来るが、この実施例の場合には、高圧センサ１８によって検出される高圧圧力（圧縮機２の吐出圧）と、間接的に圧縮機吐出容量を表す容量制御弁１５の制御電流信号Ｉｎの値と、エンジン回転数とに基づいて算出する。
【００５６】
次いでステップＳ３２に進んで、ステップＳ３１において算出された圧縮機２の駆動トルクＴからステップＳ２０において算出された加速の度合いに応じた必要圧縮機トルク低減量ΔＴを差し引いて、目標圧縮機トルクＴｏが算出される。そして続くステップＳ３３において、圧縮機２の駆動トルクがこの目標圧縮機トルクＴｏとなるように圧縮機２の容量を制御する目標制御電流値（目標制御電流信号）Ｉｎｏが、目標圧縮機トルクＴｏと、高圧センサ１８により検出される高圧圧力（圧縮機吐出圧）と、エンジン回転数とから逆算によって算出される。
【００５７】
ステップＳ３４では、このようにして算出された目標制御電流Ｉｎｏにより圧縮機２の吐出容量が制御され、圧縮機２が車両の加速の度合いに応じた必要圧縮機トルク低減量ΔＴだけ少ないトルクＴｏで駆動される。そしてその後、冷房能力確保のために、制御電流Ｉｎが制御され圧縮機２の吐出容量を徐々に復帰させて、本ルーチンのスタートの状態に戻り次の加速に備える。この間に圧縮機２において低減した分のトルクは車両の加速を促進することになる。
【００５８】
このように、車両の加速時において、加速の度合いに応じて空調装置の圧縮機２のトルク制御を行うか否かを、冷房能力を優先させて決定して乗員の快適性を維持するが、加速を優先させる必要が生じた時には、必要な圧縮機トルク低減量ΔＴを算出し、圧縮機容量を制御して加速開始時にその必要圧縮機トルク低減量ΔＴ分だけ低減したトルクＴｏによって圧縮機２を駆動して、エンジン１１への負担を軽減し、次いで徐々に圧縮機容量を復帰させることにより、車両の加速性を確保すると共に車両の加速の度合いに見合った冷房能力の確保が可能となる。
【００５９】
図６に本発明の制御方法の第２実施例を示す。図３に示した第１実施例の制御方法と比べて異なる点は、図６においては図３に示すステップＳ１０２に相当するものがなく、ステップＳ１０１の判定において、その時の加速が図４の加速判定マップにおける点Ｂのように加速判定ラインＬよりも上側の領域Ｙに属していて、圧縮機２のトルク制御が必要であると判定された時に、ステップＳ１０３へ進むことである。
【００６０】
ステップＳ１０３においては、先にステップＳ２０において加速の度合いに応じて選定された図５のマップによって算出されるトルク低減量ΔＴや、復帰時間ΔＴｉｍｅとは別に、図７に例示したようなマップによって、その時に空調装置が保有する（残存する）冷房能力の大きさからトルク低減量ΔＴ´と復帰時間ΔＴｉｍｅ´を算出する。この場合は、残存する冷房能力を示す値として、現実の吹出温度Ｔｅと吹出温度の目標値Ｔｅｏとの差を図７のマップの横軸にとっている。
【００６１】
そして次のステップＳ１０４へ進んで、トルク低減量ΔＴ及び復帰時間ΔＴｉｍｅに関して、ステップＳ２０において算出した値と、ステップＳ１０３において算出した値とをそれぞれ比較して、より小さい方（一般的には最小値）を採用する。
【００６２】
このようにしてトルク低減量ΔＴと復帰時間ΔＴｉｍｅの最小値がそれぞれ算出された後に、ステップＳ３０へ進んで、算出された前記最小値によって、前述の第１実施例の場合と同様に、ステップＳ３１から３４までの処理を実行する。このようにトルク低減量ΔＴと復帰時間ΔＴｉｍｅの最小値を使用することにより、圧縮機２のトルク低減制御をなるべく小さく抑えて空調装置の冷房能力を大きくし、車室内の乗員の快適性を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例としての制御方法が適用される車両用空調装置を例示するシステム構成図である。
【図２】車両用空調装置に使用される可変容量型圧縮機を例示する断面図である。
【図３】本発明の制御方法の第１実施例を示すフローチャートである。
【図４】実施例において使用される加速判定マップである。
【図５】実施例において使用される圧縮機トルク低減量決定用のマップである。
【図６】本発明の制御方法の第２実施例を示すフローチャートである。
【図７】第２実施例において使用されるマップである。
【符号の説明】
１…車両空調装置の冷凍サイクル
２…可変容量型圧縮機
６…蒸発器
１１…車両走行用エンジン
１３…蒸発器吹出温度センサ
１４…空調用制御装置（Ａ／ＣＥＣＵ）
１５…電磁式容量制御弁（吐出容量制御機構）
１６…空調装置の自動制御のためのセンサ群
１９…エンジン制御装置（Ｅ／ＧＥＣＵ）

Claims

車両用エンジンを駆動源とする可変容量型冷媒圧縮機を備えている車両用空調装置の制御方法であって、
車両の加速の度合いによって加速カットの可否を判定する段階と、
車両の加速の度合いが加速カットの可能な領域にないと判定された時に、前記エンジンに対する前記圧縮機の負荷を一旦低減させた後に徐々に復帰させるというパターンに従って前記圧縮機の負荷を制御するための前記車両の加速の度合いに応じた前記圧縮機の負荷低減量と復帰時間を算出する段階と、
前記パターンに従って前記圧縮機の負荷を制御するための前記空調装置に残存する冷房能力に応じた前記圧縮機の負荷低減量と復帰時間を算出する段階と、
算出された２つの負荷低減量と２つの復帰時間をそれぞれ比較して最小値を選択する段階と、
選択された負荷低減量と復帰時間によって前記パターンに従って前記圧縮機の負荷を制御する段階と、
それ以外の時には前記圧縮機をその時に必要な冷房能力に応じて制御する段階と
を有する車両用空調装置の制御方法。
加速の度合いによって加速カットの可否を判定する前記段階が、車速とアクセル開度若しくは車速とスロットル開度に基づいて車両の加速の度合いを判定する請求項１に記載された車両用空調装置の制御方法。
前記空調装置に残存する冷房能力が蒸発器の吹出温度によって判定される請求項１又は２のいずれかに記載された車両用空調装置の制御方法。
前記圧縮機の負荷が前記圧縮機のトルクによって判定される請求項１ないし３のいずれかに記載された車両用空調装置の制御方法。