JP4348957B2

JP4348957B2 - Air conditioner for vehicles

Info

Publication number: JP4348957B2
Application number: JP2003025746A
Authority: JP
Inventors: 淳手塚
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-02-03
Filing date: 2003-02-03
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2023-02-03
Also published as: JP2004237752A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の減速時に、燃費向上のためにエンジンへの燃料供給を停止し（以下、フューエルカットという）、低速になったら燃料供給を再開する（以下、フューエルカットリカバーという）車両において、空調装置（以下、エアコンという）が作動しているときはコンプレッサーを駆動する動力が車両の制動力に加わり、エアコン停止時に比べて車両の減速度が大きくなるため、エアコン作動時はフューエルカットリカバーを行う車速を高くして乗員へ与える違和感を抑制するようにした車両用空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この出願の発明に関連する先行技術文献としては次のものがある。
【特許文献１】
特開２００２−１７２９３１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の車両用空調装置では、エアコン作動中の減速時には高い車速でフューエルカットリカバーを行うので、十分な燃費向上が達成できないという問題がある。
【０００５】
本発明は、車両の減速時にフューエルカットを行いながら車室内を冷房する車両用空調装置を提供するものである。
【０００６】
本発明は、車両の減速時にエンジンへの燃料供給を停止する車両に用いられ、可変容量型コンプレッサーから吐出された冷媒を、外気との間で熱交換を行うコンデンサーと、膨張弁と、ブロアファンにより送風された空気を冷却するエバポレーターとに循環し、車室内の冷房を行う空調装置において、車両の速度と減速度を検出する車両速度検出手段と、コンプレッサーの冷媒吐出容量を制御する制御手段とを備え、制御手段は、車両の速度に対する乗員が違和感を感じない減速度しきい値を有し、エンジンへの燃料供給を停止して減速しているときに、車両速度検出手段により検出された車両の減速度が、車両速度検出手段により検出された車両の速度に応じた減速度しきい値を超えないように、コンプレッサーの冷媒吐出容量を制御するとともに、前記車両の速度が低下するにつれて前記コンプレッサーの冷媒吐出容量の低減量を増やすことを特徴とする。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、エアコン稼働時でも乗員に違和感を与えることなく低い車速までフューエルカットを行うことができ、燃費を向上させることができる上に、車室内の冷房能力の低下を少なくすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は一実施の形態の構成を示す。エンジン１には気筒ごとにフューエルインジェクター２ａ〜２ｆが設けられ、気筒ごとに燃料の供給と停止および燃料供給量を制御する。この一実施の形態では６気筒エンジンを例に上げて説明する。自動変速機３はトルクコンバーター３ａ、変速機３ｂおよびロックアップクラッチ３ｃを備えている。
【０００９】
なお、この一実施の形態ではロックアップクラッチ付き自動変速機を備えた車両を例に上げて説明するが、ロックアップクラッチ付き自動変速機に代えてロックアップ機能付きＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）を備えた車両に対しても本願発明を適用することができる。
【００１０】
エアコン（空調装置）の蒸気圧縮式冷媒サイクルは、コンプレッサー４、コンデンサー５、レシーバー・ドライヤー６、エキスパンション・バルブ７およびエバポレーター８を備えている。
【００１１】
コンプレッサー４は傾斜板ピストン式であり、回転軸に対して斜めに取り付けられた板（傾斜板、不図示）を回転させることによってピストンを駆動し、冷媒を圧縮する。コンプレッサー４には斜板コントロールバルブ４ａが設けられており、斜板コントロールバルブ４ａを制御して傾斜板の傾きを変えるとピストンのストローク量が変化する。傾斜板の傾きを大きくするとピストンのストローク量が大きくなり、コンプレッサー４の冷媒吐出容量が増す。逆に、傾斜板の傾きを小さくするとピストンのストローク量が小さくなり、コンプレッサー４の冷媒吐出容量が減る。
【００１２】
コンプレッサー４はプーリー＆ベルト９を介してエンジン１に連結され、エンジン１により駆動される。コンプレッサー４にはクラッチ４ｂが設けられており、クラッチ４ｂの開閉によりコンプレッサー４の運転と停止を行う。この一実施の形態では傾斜板ピストン式のコンプレッサーを用いた例を示すが、コンプレッサーは傾斜板ピストン式に限定されず、冷媒吐出容量を制御可能な可変容量型コンプレッサーであればどのようなものでもよい。
【００１３】
コンデンサー５は車両前部に取り付けられ、走行風圧によりコンプレッサー４で圧縮された高温、高圧の冷媒を外気により冷却する車室外熱交換器である。レシーバー・ドライヤー６はリキッドタンクとも呼ばれ、冷媒の気液分離と水分の除去を行う。レシーバー・ドライヤー６には、蒸気圧縮式冷媒サイクルの高圧側冷媒圧力を検出するための圧力センサー１０が設けられる。
【００１４】
エキスパンション・バルブ７は、高圧で液状の冷媒を低圧で霧状の冷媒に気化させる膨張弁である。エバポレーター８は車室内の空調ダクト１１のブロアファン１２の下流に設置され、ブロアファン１２により送風された空気を冷却する車室内熱交換器である。エバポレーター８の下流には、エバポレーター８を通過した空調風の温度を検出するための温度センサー１３が設置される。
【００１５】
エアコン・コントローラー２０は車室内の空調制御を行う制御装置であり、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバーターなどから構成される。エアコン・コントローラー２０には、フロントウインドウの曇り取りを行うためのデフロスタースイッチ（ＤＥＦＳＷ）２１、エバポレーター通過後の空気温度を検出する温度センサー１３、後述するエンジンコントローラー２２、斜板コントロールバルブ４ａ、コンプレッサークラッチ４ｂなどが接続される。
【００１６】
エンジン・コントローラー２２はエンジン１の燃料噴射制御と点火制御を行って回転速度と出力トルクを調節する装置であり、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバーターなどから構成される。エンジン・コントローラー２２には、エアコン・コントローラー２０、エンジン１の回転速度を検出するエンジン回転センサー２３、車両の走行速度を検出する車速センサー２４、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセル開度センサー２５、ブレーキペダルの踏み込み状態を検出するブレーキスイッチ２６、変速機・コントローラー２７、フューエルインジェクター２ａ〜２ｆなどが接続される。なお、エンジン・コントローラー２２は車速センサー２４により検出した車速の単位時間当たりの変化量から車両の加速度および減速度を演算し、エアコン・コントローラー２０へ送る。
【００１７】
変速機・コントローラー２７は自動変速機３のシフト制御やトルクコンバーター３ａのロックアップを行う制御装置であり、不図示のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄコンバーターなどから構成される。変速機・コントローラー２７には、自動変速機３、エンジン・コントローラー２２などが接続される。
【００１８】
エンジン・コントローラー２２は、燃費を向上させるために車両の減速時にフューエルカットを行う。トルクコンバーター３ａと変速機３ｂ、あるいはトルクコンバーターとＣＶＴを備えた車両では、例えば２５km/h程度の低い車速までフューエルカットを行うためには、ロックアップクラッチ３ｃによりトルクコンバーター３ａをロックアップし、フューエルカット中のエンジンストールを防止する。
【００１９】
フューエルカットを行っている状態においては、エンジン１のフリクションやオルターネーター（不図示）を回転させるための動力がロックアップクラッチ３ｃを介して車両を減速させる方向に作用するため、フューエルカットをしていない状態に比べて車両の減速度が大きくなる。この状態でさらにエアコンのコンプレッサー４が稼動すると、コンプレッサー４を駆動するための動力が車両をさらに減速させるように働き、車両の減速度がさらに大きくなる。
【００２０】
一般に、車両の走行中にアクセルペダルとブレーキペダルをともに解放すると、エンジンブレーキによって車両は緩やかに減速する。このエンジンブレーキには、エンジン１のフリクションの他に、オルターネーターやコンプレッサー４を回転させる動力が含まれる。このような車両減速時に車両の減速度が大きいと、ブレーキペダルを踏んでいないから乗員が違和感を感じてしまう。したがって、アクセルペダルとブレーキペダルが解放され、エンジンブレーキによって車両が減速しているときには、乗員が違和感を感じない程度の減速度としなければならない。この場合の乗員が違和感を感じない減速度の上限は、車速が低いほど小さくしなければならないことが知られている。
【００２１】
ところが、自動変速機（ＡＴ）またはＣＶＴを装備した車両では、アクセルペダルとブレーキペダルをともに解放した状態で減速させてフューエルカットを行うと、減速度が車速に応じて変化しないか、または車速が低いほど減速度が高くなる傾向がある。このような自動変速機またはＣＶＴを装備した車両でも、例えば４５km/h以上の車速が高い場合には、フューエルカットを行っても車両の減速度は乗員が違和感を感じない減速度の上限より大きくならず、問題はない。
【００２２】
しかし、車速が低くなるにつれて乗員が違和感を感じない減速度の上限が低くなるのに対し、実際の車両の減速度は変化しないか、逆に大きくなるため、ある車速、例えば３５km/h位で実際の車両の減速度が乗員が違和感を感じない減速度の上限を超えてしまい、それ以下の車速では乗員が違和感を感じることになる。したがって、実際の車両の減速度と乗員が違和感を感じない減速度の上限とが一致する車速においてフューエルカットリカバーを行い、それ以下の車速ではフューエルカットを行うことはできない。
【００２３】
上述したように、エアコン・コンプレッサー４の稼働時は停止時に比べて同一車速に対する車両減速度が大きくなるため、フューエルカット可能な車速の下限が高くなる。このため、エアコン・コンプレッサー稼働時は停止時に比べて高い車速でフューエルカットリカバーする必要がある。
【００２４】
しかし、エアコン・コンプレッサー稼働時にはより高い車速でフューエルカットリカバーを行い、それ以下の車速ではフューエルカットを禁止すると、フューエルカット可能な車速の領域が狭くなり、燃費が悪化してしまう。
【００２５】
この一実施の形態では次のようにしてコンプレッサー４の吐出容量を制御し、車両の減速度が、乗員が違和感を感じない減速度上限を超えないようにする。図２は、時速７０km/hで走行している状態からアクセルペダルとブレーキペダルを解放したまま減速（以下、ブレーキ無しの減速という）した場合の、一実施の形態のコンプレッサー制御を示すタイムチャートである。図において、(ａ)は車速[km/h]を表す。また、(ｂ)は車両の減速度を表し、図中に▲１▼で示す破線は乗員が違和感を感じない減速度の上限であり、この減速度の上限は車速が低くなるほど小さくなっている。
【００２６】
なお、以下では、乗員が違和感を感じない減速度の上限を一実施の形態のコンプレッサー制御における“減速度のしきい値”とする。一実施の形態のコンプレッサー制御では、ブレーキ無しの減速時に車両の減速度がこのしきい値を超えないように制御する。
【００２７】
(ｃ)は、空気温度センサー１３で検出されるエバポレーター通過後の空気温度[℃]を表す。この一実施の形態では、車速が低いときに車両の減速度をしきい値以下にするためにコンプレッサー４の吐出容量を減らし、コンプレッサー４を駆動するための動力が車両の制動力となるのを軽減する。以下では、ブレーキ無し減速時のフューエルカット中にコンプレッサー４の吐出容量を一定量だけ減らす制御を“コンプレッサー容量減制御”という。
【００２８】
(ｃ)図において、時間軸と並行に引いた破線は、エアコン運転時に乗員が不快感を感じないで許容できる車室内の限界温度であり、この一実施の形態ではほぼ１０℃とする。このエアコン運転時の車室内限界温度を超えた領域では、エバポレーター通過後の空気温度が過大になって乗員に不快感を与えるため、フューエルカットリカバーを行うとともに、コンプレッサー容量減制御を解除して車室内の冷房能力を上げる。
【００２９】
(ｄ)は、ブレーキ無し減速中のフューエルカット領域を表す。図２では、４つのモード「Ａ／Ｃオフ」、「Ａ／Ｃオン１（通常制御）」、「Ａ／Ｃオン２」、「Ａ／Ｃオン３」におけるコンプレッサー制御の特性を対比して示す。「Ａ／Ｃオフ」モードは、ブレーキ無し減速時にコンプレッサー４を停止（クラッチ４ｂ開）してエアコンを稼動しないモードである。
【００３０】
この「Ａ／Ｃオフ」モードでは、コンプレッサー４を駆動するための動力が０で車両の制動力に加算されないため、(ｂ)に示すように他のモードに比べて車両の減速度が低い。そのため、最も低い車速で車両の減速度がしきい値を超えることになり、(ｄ)に示すようにブレーキ無し減速中のフューエルカット領域は最も長くなる。
【００３１】
「Ａ／Ｃオン１（通常制御）」モードは、ブレーキ無し減速時にコンプレッサー４を運転してエアコンを稼働させ、上述したコンプレッサー容量減制御と後述するコンプレッサー容量増制御とを行わないモードである。この「Ａ／Ｃオン１（通常制御）」モードでは、(ｂ)図の▲２▼に示すように、上述した「Ａ／Ｃオフ」の場合に比べて同一車速における車両減速度が大きく、車両減速度がしきい値を超える車速が高い。そのため、(ｂ)図の時点ｔ３において車両の減速度がしきい値を超え、この時点ｔ３でフューエルカットリカバーが行われるから、(ｄ)に示すようにブレーキ無し減速中のフューエルカット領域が他のモードに比べて最も短くなる。
【００３２】
なお、この「Ａ／Ｃオン１（通常制御）」モードの場合には、コンプレッサー４の吐出容量の増加と減少がなく、一定の吐出容量でコンプレッサー４の運転が行われるので、エバポレーター通過後の空気温度は(ｃ)に示すようにほぼ３℃一定で変化しない。
【００３３】
「Ａ／Ｃオン２」モードはコンプレッサー容量減制御のみを行うモードである。(ｂ)に示すように、「Ａ／Ｃオン１（通常制御）」モードでコンプレッサー４を運転してエアコンを稼動しているときに、車速が低くなって時点ｔ３で車両の減速度がしきい値に達するとコンプレッサー容量減制御を開始する。そうすると、コンプレッサー４の吐出容量を減らした分だけコンプレッサー４を駆動するための動力が減少する。このコンプレッサー４の駆動力は車両の制動力になるから、コンプレッサー駆動力が減少した分だけ車両の制動力が減少し、車両の減速度は(ｂ)の時点ｔ３に破線で示すように急激にしきい値より低くなる。したがって、時点ｔ３でフューエルカットリカバーを行う必要がなくなり、フューエルカットを継続することができる。
【００３４】
しかし、コンプレッサー容量減制御を行っても、(ｂ)に破線で示すように車速が低下するにつれて車両の減速度が徐々に増加し、(ｂ)図の▲３▼に示す時点ｔ４で車両の減速度がしきい値に達する。したがって、この時点ｔ４でコンプレッサー容量減制御を解除するとともに、フューエルカットリカバーをしなければならない。
【００３５】
一方、コンプレッサー容量減制御を行ってコンプレッサー４の吐出容量を低減すると、当然、エバポレーター８による空調風の冷却能力が低下するので、(ｃ)に示すようにエバポレーター通過後の空気温度が上昇する。そして、ついには(ｃ)図の▲４▼に示す時点ｔ３’において、エバポレーター通過後の空気温度がフューエルカットリカバーと車室内の冷房能力増加を行わなければならない上限温度１０℃に達する。図２に示す例では、コンプレッサー容量減制御中に車両の減速度がしきい値に達する時点ｔ４の前の時点ｔ３’においてエバポレーター通過後の空気温度がその上限値に達するので、この時点ｔ３’でコンプレッサー容量減制御を解除するとともに、フューエルカットリカバーを行ってフューエルカットを終了する。
【００３６】
この「Ａ／Ｃオン２」モードでは、(ｄ)に示すように、コンプレッサー容量減制御を行った分だけ「Ａ／Ｃオン１（通常制御）」モードよりもフューエルカット領域が長くなり、燃費の向上が図られる。
【００３７】
次に、「Ａ／Ｃオン３」モードは、上述したコンプレッサー容量減制御を行うのに先立って、ブレーキ無し減速時のフューエルカット中にコンプレッサー４の吐出容量を一定量だけ増加する制御（以下、コンプレッサー容量増制御という）を行うモードである。(ｂ)に示す「Ａ／Ｃオン１（通常制御）」モードの特性からも明らかなように、ブレーキ無し減速中の車速が高いときには、車両の減速度はしきい値よりかなり低い。したがって、この状態では、車両の制動力を増加して(ｂ)図に破線で示すように車両の減速度が増加しても、しばらくはしきい値に達することはない。つまり、コンプレッサー４の吐出容量を増加してエアコンの冷房能力を上げ、吐出容量が増加した分だけコンプレッサー４の駆動力が増加し、車両の制動力が増加しても問題はない。
【００３８】
つまり、この「Ａ／Ｃオン３」モードでは、ブレーキ無し減速時のフューエルカット中に、コンプレッサー容量“減”制御により車室内の冷房能力が低下するのに先立ち、コンプレッサー容量“増”制御を行って蒸気圧縮式冷媒サイクル内に蓄冷しておき、ブレーキ無し減速期間全体の冷房能力の低下を補いつつ、低速までフューエルカットを行って燃費の改善を図るものである。
【００３９】
(ａ)に示すブレーキ無し減速を開始した時点ｔ１においてコンプレッサー容量増制御を開始すると、吐出容量を増した分だけ車両の制動力が増加し、(ｂ)の破線で示すように「Ａ／Ｃオン１（通常制御）」時よりも減速度が増加する。また、コンプレッサー４の吐出容量を増した分だけ冷房能力が増加するため、(ｃ)に破線で示すように時点ｔ１からエバポレーター通過後の空気温度が徐々に低下していく。
【００４０】
このままブレーキ無しの減速を続けると、車速の低下にともなって車両の減速度が増加し、時点ｔ２で車両の減速度がしきい値に達する。このままコンプレッサー容量増制御を続けると、車両の減速度がしきい値を超えて乗員が違和感を感じるので、この時点ｔ２でコンプレッサー容量増制御を解除する。そうすると、コンプレッサー４の吐出容量がブレーキ無し減速を開始する前の容量まで減った分だけ車両の制動力が減少し、(ｂ)に示すように車両の減速度は「Ａ／Ｃオン１（通常制御）」モードと同じになる。また、コンプレッサー４の吐出容量が減って冷房能力が減少したために、(ｃ)に示すようにエバポレーター通過後の空気温度の低下が止まり、ほぼ一定になる。
【００４１】
さらにブレーキ無し減速を続けると、(ｂ)に示すように車速の低下にともなって車両の減速度が増加するとともに、(ｃ)に示すようにエバポレーター通過後の空気温度も上昇する。車両の減速度がしきい値に達する時点ｔ３において、上述した「Ａ／Ｃオン２」モードと同様にコンプレッサー容量減制御を開始する。
【００４２】
この「Ａ／Ｃオン３」モードでは、コンプレッサー容量減制御に先立ち、コンプレッサー容量増制御を行っているので、(ｃ)に示すように、コンプレッサー容量増制御を行わなかった「Ａ／Ｃオン２」モードに比べてエバポレーター通過後の空気温度の上昇が遅くなる。つまり、(ｂ)図と(ｃ)図の▲５▼に示すようにコンプレッサー容量増制御時に蓄冷した分だけコンプレッサー容量減制御時のエバポレーター通過後の空気温度の上昇が遅れる。したがって、(ｂ)に示す車両の減速度がしきい値に達する前に、エバポレーター通過後の空気温度がその上限に達しない。時点ｔ４において車両の減速度がしきい値に達するので、この時点ｔ４でコンプレッサー容量減制御を解除してフューエルカットリカバーを行う。
【００４３】
「Ａ／Ｃオン３」モードでは、(ｄ)に示すように「Ａ／Ｃオン２」モードよりもブレーキ無し減速中のフューエルカット領域が広く、十分な燃費向上を達成できる上に、「Ａ／Ｃオン２」モードよりも冷房能力の低下が少なくなる。
【００４４】
なお、ブレーキ無し減速時のフューエルカット中にコンプレッサー４の冷媒吐出容量を一定量だけ低減する“コンプレッサー容量減制御”における吐出容量の低減量と、ブレーキ無し減速時のフューエルカット中にコンプレッサー４の冷媒吐出容量を一定量だけ増加する“コンプレッサー容量増制御”における吐出容量の増加量は、ブレーキ無し減速を開始する車速、すなわちコンプレッサー容量増制御を開始する車速と解除する車速、およびコンプレッサー容量減制御を開始する車速と解除する車速に応じて、ブレーキ無し減速期間中の冷房能力の低下が最も少なく、かつ最も燃費の向上が図られる適当な値をシュミレーションあるいは実験により求めればよい。
【００４５】
図３は、エアコン・コントローラー２０で実行されるコンプレッサー制御プログラムを示すフローチャートである。このフローチャートにより、一実施の形態の動作を説明する。エアコン・コントローラー２０は、エアコンスイッチ（不図示）が投入されるとこのコンプレッサー制御を繰り返し実行する。
【００４６】
ステップ１において、コンプレッサー容量増制御が実行されているか否かを確認し、容量増制御中であればステップ４へ進み、容量増制御中でなければステップ２へ進む。コンプレッサー容量増制御が行われていないときは、ステップ２でコンプレッサー容量増制御の開始条件が成立しているかどうかを確認する。
【００４７】
コンプレッサー容量増制御の開始条件は次の通りである。（１）車速センサー２４により検出される車速が所定値α１より高いこと。この所定値α１は車速がコンプレッサー容量増制御を開始可能な車速であるか否かを判定する基準値であり、例えば５０km/hとする。（２）エンジン回転センサー２３により検出されるエンジン回転速度が所定範囲内であること。この所定範囲は、エンジン回転速度がコンプレッサー容量増制御を開始可能な速度であるか否かを判定する基準範囲であり、例えば１０００〜１５００rpmとする。（３）圧力センサー１０により検出される蒸気圧縮式冷媒サイクル高圧側の冷媒圧力が所定値γ１より小さいこと。この所定値γ１は高圧側冷媒圧力がコンプレッサー容量増制御を開始可能な圧力であるか否かを判定する基準値であり、例えば１．７MPaとする。
【００４８】
（４）フューエルカット中であること。このフューエルカット信号はエンジン・コントローラー２２から送られる。（５）自動変速機３のロックアップ中であること。このロックアップ信号は変速機・コントローラー２７から送られる。（６）空気温度センサー１３により検出されるエバポレーター通過直後の空気温度が所定値θ１より高いこと。この所定値θ１はエバポレーター通過後の空気温度がコンプレッサー容量増制御を開始可能な温度であるか否かを判定する基準値であり、例えば１℃とする。
【００４９】
以上の（１）〜（６）の条件をすべて満たした場合に、コンプレッサー容量増制御の開始条件が成立したとし、ステップ３へ進んで斜板コントロールバルブ４ａによりピストンのストローク量を大きくし、コンプレッサー４の冷媒吐出容量を増加する。一方、（１）〜（６）の条件のいずれか一つでも満たされない場合は、コンプレッサー容量増制御の開始条件が成立していないとし、ステップ６へ進む。
【００５０】
コンプレッサー容量増制御を開始した後のステップ４において、コンプレッサー容量増制御の解除を行うかどうかを確認する。この一実施の形態では、上述した（１）〜（６）の条件の内のいずれか一つでも満たされなくなった場合は、コンプレッサー容量増制御の解除を決定する。ただし、（３）の蒸気圧縮式冷媒サイクル高圧側の冷媒圧力については、コンプレッサー容量増制御の開始を決定する基準値γ１と異なる基準値γ２を設定し、高圧側冷媒圧力が基準値γ２より高くなったらコンプレッサー容量増制御の解除を決定する。この基準値γ２は例えば１．８MPaとする。
【００５１】
図２による説明では、ブレーキ無し減速を開始した時点からコンプレッサー容量増制御を開始し、車両の減速度がしきい値を超えた時点ｔ２でコンプレッサー容量増制御を解除するとしたが、車両の減速度は走行抵抗などの走行条件や積載重量などの車両条件によって変化するため、車両の減速度をしきい値と比較してコンプレッサー容量増制御の解除を決定することは最良な方法ではない。
【００５２】
そこで、この一実施の形態では、上述したように（１）〜（６）の条件によりコンプレッサー容量増制御の開始と解除を決定する。なお、（２）〜（６）の条件は、エアコンを稼働した状態でブレーキ無し減速を行ったときに、通常は満たされる条件であり、しがたって、この一実施の形態では、基本的に（１）の車速の条件に基づいてコンプレッサー容量増制御の開始と解除を決定することになる。すなわち、ブレーキ無しの減速時に、車速が予め設定したα１（例えば５０km/h）より高いときはコンプレッサー容量増制御を開始し、車速が設定値α１まで減速したらコンプレッサー容量増制御を解除する。
【００５３】
上述した（１）〜（６）の条件の内のいずれか一つでも満たされなくなった場合はコンプレッサー容量増制御の解除を決定し、ステップ５へ進む。ステップ５では斜板コントロールバルブ４ａを制御してコンプレッサー容量増制御を開始する直前の傾斜板の傾きに戻し、コンプレッサー容量増制御を解除する。
【００５４】
ステップ５でコンプレッサー容量増制御を解除したとき、またはステップ２でコンプレッサー容量増制御の開始条件が成立せず、容量増制御を開始できなかった場合はステップ６へ進み、コンプレッサー容量減制御が実行されているかどうかを確認する。すでにコンプレッサー容量減制御が実行されているときはステップ９へ進み、容量減制御が実行されていないときはステップ７へ進む。
【００５５】
コンプレッサー容量減制御が実行されていないときは、ステップ７で、コンプレッサー容量減制御の開始条件が成立しているかどうかを確認する。
【００５６】
コンプレッサー容量減制御の開始条件は次の通りである。（１１）車速が所定範囲内であること。この所定範囲は、車速がコンプレッサー容量減制御を開始可能な速度であるか否かを判定する基準範囲であり、例えば２５〜４０km/hとする。（１２）エンジン回転速度が所定範囲内であること。この所定範囲は、エンジン回転速度がコンプレッサー容量減制御を開始可能な速度であるか否かを判定する基準範囲であり、例えば１０００〜１５００rpmとする。（１３）蒸気圧縮式冷媒サイクル高圧側の冷媒圧力が所定値γ３より小さいこと。この所定値γ３は高圧側冷媒圧力がコンプレッサー容量減制御を開始可能な圧力であるか否かを判定する基準値であり、例えば１．２MPaとする。
【００５７】
（１４）フューエルカット中であること。（１５）自動変速機３のロックアップ中であること。（１６）エバポレーター通過直後の空気温度が所定値θ２より低いこと。この所定値θ２はエバポレーター通過後の空気温度がコンプレッサー容量減制御を開始可能な温度であるか否かを判定する基準値であり、例えば３℃とする。（１７）デフロスタースイッチ（ＤＥＦＳＷ）２１がオフであること。（１８）目標車室内温度が設定可能範囲の下限温度になっていないこと。なお、目標車室内温度は車室内温度設定器（不図示）により手動で設定される場合と、エアコン・コントローラー２０が熱環境条件に応じて自動的に設定する場合とがある。
【００５８】
以上の（１１）〜（１８）の条件をすべて満たした場合に、コンプレッサー容量減制御の開始条件が成立したとし、ステップ８へ進んで斜板コントロールバルブ４ａによりピストンのストローク量を小さくし、コンプレッサー４の冷媒吐出容量を低減する。一方、（１１）〜（１８）の条件の内のいずれか一つでも満たしていない場合は、コンプレッサー容量減制御の開始条件が成立していないとし、ステップ１へ戻って上述したコンプレッサー制御を繰り返す。
【００５９】
コンプレッサー容量減制御を開始した後のステップ９において、コンプレッサー容量減制御の解除を行うかどうかを確認する。この一実施の形態では、上述した（１１）〜（１８）の条件の内のいずれか一つでも満たされなくなった場合はコンプレッサー容量減制御の解除を決定する。ただし、（１６）のエバポレーター通過後の空気温度については、コンプレッサー容量減制御の開始を決定する基準値θ２と異なる基準値θ３を設定し、エバポレーター通過後の空気温度が基準値θ３より高くなったらコンプレッサー容量減制御の解除を決定する。この基準値θ３は例えば１０℃とする。
【００６０】
図２による説明では、「Ａ／Ｃオン１（通常制御）」モードで車両の減速度がしきい値を超える時点ｔ３においてコンプレッサー容量減制御を開始し、コンプレッサー容量減制御中に車両の減速度がしきい値を超える時点ｔ４でコンプレッサー容量減制御を解除するとしたが、車両の減速度は走行抵抗などの走行条件や積載重量などの車両条件によって変化するため、車両の減速度をしきい値と比較してコンプレッサー容量減制御の開始と解除を決定することは最良な方法ではない。
【００６１】
そこで、この一実施の形態では、上述したように（１１）〜（１８）の条件によりコンプレッサー容量減制御の開始と解除を決定する。なお、（１２）〜（１８）の条件は、エアコンを稼働した状態でブレーキ無し減速を行ったときに、通常は満たされる条件であり、しがたって、この一実施の形態では、基本的に（１１）の車速の条件に基づいてコンプレッサー容量減制御の開始と解除を決定することになる。すなわち、ブレーキ無しの減速時に、車速が予め設定したα３（例えば４０km/h）になったらコンプレッサー容量減制御を開始し、車速が予め設定したα２（＜α３）まで減速したらコンプレッサー容量減制御を解除する。
【００６２】
上述した（１１）〜（１８）の条件の内のいずれか一つでも満たされなくなった場合はコンプレッサー容量減制御の解除を決定し、ステップ１０へ進む。ステップ１０では、斜板コントロールバルブ４ａを制御してコンプレッサー容量減制御を開始する直前のピストンストローク量に戻し、コンプレッサー容量減制御を解除する。
【００６３】
なお、ブレーキ無し減速時のフューエルカットリカバリーは、エアコン・コントローラー２０によるコンプレッサー容量減制御の解除とは無関係に、エンジン・コントローラー２２により車速が予め設定した車速、例えば２５km/hまで低下したら実行される。
【００６４】
ステップ１０でコンプレッサー容量減制御を解除したとき、またはステップ７でコンプレッサー容量減制御の開始条件が成立せず、容量減制御を開始できなかった場合はステップ１へ戻り、上述したコンプレッサー制御を繰り返す。
【００６５】
このように、上述した一実施の形態によれば、エンジン１への燃料供給を停止して減速しているときに、車両の減速度が、乗員が違和感を感じない減速度しきい値を超えないようにコンプレッサー４の冷媒吐出容量を低減するようにしたので、エアコン稼働時でも乗員に違和感を与えることなく低い車速までフューエルカットを行うことができ、燃費を向上させることができる上に、車室内の冷房能力の低下を少なくすることができる。
【００６６】
また、上述した一実施の形態では、車速が予め定めた速度α１（例えば５０km/h）より高いときは、車速が設定速度α１に低下するまでの間、コンプレッサー４の冷媒吐出容量を増加するようにしたので、さらに低い車速までフューエルカットを行うことができ、燃費向上を達成できる上に、車室内の冷房能力の低下をさらに少なくすることができる。
【００６７】
一実施の形態ではエバポレーター通過後の空気温度が設定温度θ３（例えば１０℃）を超えた場合には、コンプレッサー４の冷媒吐出容量の低減を行わないようにしたので、車室内に吹き出される空調風の温度が乗員が許容できる上限を超え、乗員に不快感を与えるのを防止できる。
【００６８】
また、一実施の形態ではデフロスタースイッチ２１がオンされている場合には、コンプレッサー４の冷媒吐出容量の低減を行わないようにしたので、コンプレッサー容量減制御の実行によって窓曇り除去に支障を来すのを避けることができる。
【００６９】
さらに、一実施の形態では目標車室内温度が設定可能範囲の下限温度に設定されている場合には、コンプレッサー４の冷媒吐出容量の低減を行わないようにしたので、乗員の冷房意志を優先させ、クールダウン時間が長くなるのを避けることができる。
【００７０】
特許請求の範囲の構成要素と一実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、車速センサー２４およびエンジン・コントローラー２２が車両速度検出手段を、エアコン・コントローラー２０が制御手段を、温度センサー１３が温度検出手段をそれぞれ構成する。なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、各構成要素は上記構成に限定されるものではない。
【００７１】
上述した一実施の形態ではコンプレッサー容量増制御における吐出容量の増加量を一定とする例を示したが、車速の低下に応じて吐出容量の増加量を減らすようにしてもよい。つまり、コンプレッサー容量増制御開始直後の吐出容量の増加量を多くし、車速が低下するにつれて吐出容量の増加量を減らしていくと、車速が低下しても車両の減速度の増加が抑制され、コンプレッサー容量増制御を解除する車速が低くなる。その結果、コンプレッサー容量増制御による蓄冷量を増やすことができ、その後に引き続いてコンプレッサー容量減制御を実行しても冷房能力の低下をさらに抑制できる。
【００７２】
また、上述した一実施の形態ではコンプレッサー容量減制御における吐出容量の低減量を一定とする例を示したが、車速の低下に応じて吐出容量の低減量を増やすようにしてもよい。つまり、コンプレッサー容量減制御開始直後の吐出容量の低減量を少なくし、車速が低下するにつれて吐出容量の低減量を徐々に増やしていくと、車速が低下しても車両の減速度の増加が抑制され、コンプレッサー容量減制御を解除する車速が低くなる。その結果、上述した一実施の形態の「Ａ／Ｃオン３」モードの場合よりもフューエルカット領域がさらに広くなり、その分だけ燃費をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】一実施の形態の動作を示すタイムチャートである。
【図３】一実施の形態のコンプレッサー制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１エンジン
２ａ〜２ｆフューエルインジェクター
３自動変速機
３ａトルクコンバーター
３ｂ変速機
３ｃロックアップクラッチ
４コンプレッサー
４ａ斜板コントロールバルブ
４ｂコンプレッサークラッチ
５コンデンサー
６レシーバー・ドライヤー
７エキスパンション・バルブ
８エバポレーター
９プーリー＆ベルト
１０圧力センサー
１１空調ダクト
１２ブロアファン
１３温度センサー
２０エアコン・コントローラー
２１デフロスタースイッチ
２２エンジン・コントローラー
２３エンジン回転センサー
２４車速センサー
２５アクセル開度センサー
２６ブレーキスイッチ
２７変速機・コントローラー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle air conditioner.
[0002]
[Prior art]
When the vehicle decelerates, the fuel supply to the engine is stopped to improve fuel efficiency (hereinafter referred to as fuel cut), and the fuel supply is resumed when the vehicle is slow (hereinafter referred to as fuel cut recover). When the air conditioner is in operation, the power to drive the compressor is added to the braking force of the vehicle, and the vehicle deceleration is greater than when the air conditioner is stopped. There is known a vehicle air conditioner that suppresses the uncomfortable feeling given to the passenger (see, for example, Patent Document 1).
[0003]
Prior art documents related to the invention of this application include the following.
[Patent Document 1]
JP 2002-172931 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional vehicle air conditioner described above has a problem in that sufficient fuel consumption cannot be improved because fuel cut recovery is performed at a high vehicle speed during deceleration while the air conditioner is operating.
[0005]
The present invention provides a vehicle air conditioner that cools the passenger compartment while performing fuel cut when the vehicle is decelerated.
[0006]
The present invention is used in a vehicle in which fuel supply to an engine is stopped when the vehicle is decelerated, a condenser for exchanging heat between refrigerant discharged from a variable displacement compressor and outside air, an expansion valve, and a blower fan In an air conditioner that circulates the air blown by the evaporator and cools the interior of the vehicle and cools the vehicle interior, vehicle speed detection means that detects the speed and deceleration of the vehicle, and control means that controls the refrigerant discharge capacity of the compressor, The control means has a deceleration threshold value that does not cause the passenger to feel uncomfortable with respect to the vehicle speed, and is detected by the vehicle speed detection means when the fuel supply to the engine is stopped and the vehicle is decelerating. Controls the refrigerant discharge capacity of the compressor so that the vehicle deceleration does not exceed the deceleration threshold corresponding to the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means.In addition, the reduction amount of the refrigerant discharge capacity of the compressor is increased as the speed of the vehicle decreases.
[0007]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to perform fuel cut to a low vehicle speed without giving a sense of incongruity to the occupant even when the air conditioner is operating, and it is possible to improve fuel efficiency and reduce a decrease in cooling capacity in the passenger compartment. it can.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows the configuration of an embodiment. The engine 1 is provided with fuel injectors 2a to 2f for each cylinder, and controls the supply and stop of fuel and the fuel supply amount for each cylinder. In this embodiment, a six-cylinder engine will be described as an example. The automatic transmission 3 includes a torque converter 3a, a transmission 3b, and a lockup clutch 3c.
[0009]
In this embodiment, a vehicle having an automatic transmission with a lockup clutch will be described as an example. However, instead of the automatic transmission with a lockup clutch, a CVT (Continuously Variable Transmission) with a lockup function is provided. The present invention can also be applied to other vehicles.
[0010]
The vapor compression refrigerant cycle of an air conditioner (air conditioner) includes a compressor 4, a condenser 5, a receiver / dryer 6, an expansion valve 7, and an evaporator 8.
[0011]
The compressor 4 is an inclined plate piston type, and drives a piston by compressing a refrigerant by rotating a plate (an inclined plate, not shown) attached obliquely to a rotation axis. The compressor 4 is provided with a swash plate control valve 4a. When the inclination of the inclined plate is changed by controlling the swash plate control valve 4a, the stroke amount of the piston changes. When the inclination of the inclined plate is increased, the stroke amount of the piston is increased, and the refrigerant discharge capacity of the compressor 4 is increased. Conversely, if the inclination of the inclined plate is reduced, the stroke amount of the piston is reduced, and the refrigerant discharge capacity of the compressor 4 is reduced.
[0012]
The compressor 4 is connected to the engine 1 via a pulley and belt 9 and is driven by the engine 1. The compressor 4 is provided with a clutch 4b, and the compressor 4 is operated and stopped by opening and closing the clutch 4b. In this embodiment, an example using an inclined plate piston type compressor is shown, but the compressor is not limited to an inclined plate piston type, and any variable capacity compressor capable of controlling the refrigerant discharge capacity can be used. Good.
[0013]
The condenser 5 is a vehicle exterior heat exchanger that is attached to the front portion of the vehicle and cools the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor 4 by the traveling wind pressure with outside air. The receiver / dryer 6 is also called a liquid tank, and performs gas-liquid separation of refrigerant and removal of moisture. The receiver / dryer 6 is provided with a pressure sensor 10 for detecting the high-pressure side refrigerant pressure of the vapor compression refrigerant cycle.
[0014]
The expansion valve 7 is an expansion valve that vaporizes a high-pressure liquid refrigerant into a low-pressure mist refrigerant. The evaporator 8 is a vehicle interior heat exchanger that is installed downstream of the blower fan 12 of the air conditioning duct 11 in the vehicle interior and cools the air blown by the blower fan 12. A temperature sensor 13 for detecting the temperature of the conditioned air that has passed through the evaporator 8 is installed downstream of the evaporator 8.
[0015]
The air conditioner controller 20 is a control device that controls the air conditioning of the passenger compartment, and includes a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, and the like (not shown). The air conditioner controller 20 includes a defroster switch (DEF SW) 21 for defrosting the front window, a temperature sensor 13 for detecting the air temperature after passing through the evaporator, an engine controller 22 to be described later, a swash plate control valve 4a, a compressor. The clutch 4b and the like are connected.
[0016]
The engine controller 22 is a device that adjusts the rotational speed and output torque by performing fuel injection control and ignition control of the engine 1, and includes a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, and the like (not shown). The engine controller 22 includes an air conditioner controller 20, an engine rotation sensor 23 that detects the rotation speed of the engine 1, a vehicle speed sensor 24 that detects the traveling speed of the vehicle, an accelerator opening sensor 25 that detects the amount of depression of the accelerator pedal, A brake switch 26 that detects the depression state of the brake pedal, a transmission / controller 27, fuel injectors 2a to 2f, and the like are connected. The engine controller 22 calculates the acceleration and deceleration of the vehicle from the amount of change in the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 24 per unit time, and sends it to the air conditioner controller 20.
[0017]
The transmission / controller 27 is a control device that performs shift control of the automatic transmission 3 and lock-up of the torque converter 3a, and includes a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter, and the like (not shown). The transmission / controller 27 is connected to the automatic transmission 3, the engine controller 22, and the like.
[0018]
The engine controller 22 performs fuel cut when the vehicle is decelerated in order to improve fuel efficiency. In a vehicle equipped with the torque converter 3a and the transmission 3b, or the torque converter and the CVT, for example, in order to perform fuel cut to a vehicle speed as low as about 25 km / h, the torque converter 3a is locked up by the lock-up clutch 3c, and the fuel is Prevents engine stalls during cutting.
[0019]
In the state where the fuel cut is being performed, the fuel cut is performed because the friction of the engine 1 and the power for rotating the alternator (not shown) act in the direction of decelerating the vehicle via the lock-up clutch 3c. The deceleration of the vehicle is greater than in the absence. When the compressor 4 of the air conditioner is further operated in this state, the power for driving the compressor 4 works to further decelerate the vehicle, and the deceleration of the vehicle is further increased.
[0020]
Generally, when both the accelerator pedal and the brake pedal are released while the vehicle is running, the vehicle is slowly decelerated by the engine brake. The engine brake includes power for rotating the alternator and the compressor 4 in addition to the friction of the engine 1. If the vehicle deceleration is large during such vehicle deceleration, the passenger will feel uncomfortable because the brake pedal is not depressed. Therefore, when the accelerator pedal and the brake pedal are released and the vehicle is decelerated by the engine brake, the vehicle must be decelerated so that the passenger does not feel uncomfortable. In this case, it is known that the upper limit of the deceleration at which the passenger does not feel uncomfortable has to be reduced as the vehicle speed decreases.
[0021]
However, in a vehicle equipped with an automatic transmission (AT) or CVT, if the fuel cut is performed by decelerating with both the accelerator pedal and the brake pedal released, the deceleration does not change according to the vehicle speed, or the vehicle speed The lower the value, the higher the deceleration. Even in a vehicle equipped with such an automatic transmission or CVT, for example, when the vehicle speed is 45 km / h or higher, the deceleration of the vehicle is larger than the upper limit of the deceleration at which the passenger does not feel strange even if fuel cut is performed. No problem.
[0022]
However, as the vehicle speed decreases, the upper limit of deceleration at which the occupant does not feel discomfort decreases, whereas the actual vehicle deceleration does not change or conversely increases, so at a certain vehicle speed, for example, about 35 km / h The actual deceleration of the vehicle exceeds the upper limit of the deceleration at which the occupant does not feel uncomfortable, and the occupant feels uncomfortable at a vehicle speed below that. Therefore, the fuel cut recovery cannot be performed at a vehicle speed at which the actual vehicle deceleration and the upper limit of the deceleration at which the occupant does not feel discomfort match, and the fuel cut cannot be performed at a vehicle speed lower than that.
[0023]
As described above, when the air conditioner / compressor 4 is in operation, the vehicle deceleration with respect to the same vehicle speed is larger than when the air conditioner / compressor 4 is stopped. Therefore, the lower limit of the vehicle speed at which fuel cut is possible increases. For this reason, it is necessary to recover the fuel cut at a higher vehicle speed when the air conditioner / compressor is operating than when it is stopped.
[0024]
However, if the fuel cut recovery is performed at a higher vehicle speed when the air conditioner / compressor is in operation and the fuel cut is prohibited at a lower vehicle speed, the range of the vehicle speed at which the fuel cut can be performed becomes narrow, and the fuel consumption deteriorates.
[0025]
In this embodiment, the discharge capacity of the compressor 4 is controlled as follows so that the deceleration of the vehicle does not exceed the deceleration upper limit at which the passenger does not feel uncomfortable. FIG. 2 is a time chart showing compressor control according to an embodiment when the vehicle is decelerated (hereinafter referred to as deceleration without brake) while the accelerator pedal and the brake pedal are released from a state where the vehicle is traveling at a speed of 70 km / h. is there. In the figure, (a) represents the vehicle speed [km / h]. In addition, (b) represents the deceleration of the vehicle, and the broken line indicated by (1) in the figure is the upper limit of deceleration at which the occupant does not feel uncomfortable, and the upper limit of this deceleration becomes smaller as the vehicle speed becomes lower. .
[0026]
In the following description, the upper limit of deceleration at which the passenger does not feel uncomfortable is defined as a “deceleration threshold value” in the compressor control according to the embodiment. In the compressor control according to the embodiment, control is performed so that the deceleration of the vehicle does not exceed the threshold during deceleration without braking.
[0027]
(c) represents the air temperature [° C.] after passing through the evaporator detected by the air temperature sensor 13. In this embodiment, when the vehicle speed is low, the discharge capacity of the compressor 4 is reduced in order to make the vehicle deceleration below the threshold value, and the power for driving the compressor 4 becomes the braking force of the vehicle. Reduce. Hereinafter, control for reducing the discharge capacity of the compressor 4 by a certain amount during fuel cut during deceleration without brake is referred to as “compressor capacity reduction control”.
[0028]
(c) In the figure, the broken line drawn in parallel with the time axis is the limit temperature in the passenger compartment that can be tolerated without causing the passengers to feel uncomfortable during the air conditioner operation. In this embodiment, the broken line is approximately 10 ° C. In the region where the vehicle interior limit temperature is exceeded during air conditioning operation, the air temperature after passing the evaporator becomes excessive and unpleasant to the passengers. Therefore, fuel cut recovery is performed and the compressor capacity reduction control is canceled and the vehicle is released. Increase indoor cooling capacity.
[0029]
(d) represents a fuel cut area during deceleration without a brake. In FIG. 2, the characteristics of compressor control in the four modes “A / C off”, “A / C on 1 (normal control)”, “A / C on 2”, and “A / C on 3” are compared. Show. The “A / C off” mode is a mode in which the compressor 4 is stopped (clutch 4b is opened) and the air conditioner is not operated during deceleration without a brake.
[0030]
In this “A / C off” mode, since the power for driving the compressor 4 is 0 and is not added to the braking force of the vehicle, the deceleration of the vehicle is lower than in other modes as shown in FIG. Therefore, the deceleration of the vehicle exceeds the threshold value at the lowest vehicle speed, and the fuel cut area during brakeless deceleration is the longest as shown in (d).
[0031]
The “A / C on 1 (normal control)” mode is a mode in which the compressor 4 is operated to operate the air conditioner during deceleration without brake, and the above-described compressor capacity reduction control and compressor capacity increase control described later are not performed. In the “A / C on 1 (normal control)” mode, as shown in (2) in FIG. 5 (b), the vehicle deceleration at the same vehicle speed is larger than in the case of “A / C off” described above. The vehicle speed at which the vehicle deceleration exceeds the threshold is high. Therefore, the deceleration of the vehicle exceeds the threshold value at time t3 in FIG. 5B, and fuel cut recovery is performed at time t3. Therefore, as shown in FIG. It is the shortest compared to the mode.
[0032]
In the “A / C on 1 (normal control)” mode, the discharge capacity of the compressor 4 is not increased or decreased, and the compressor 4 is operated with a constant discharge capacity. As shown in (c), the air temperature is almost constant at 3 ° C. and does not change.
[0033]
The “A / C on 2” mode is a mode in which only compressor capacity reduction control is performed. As shown in (b), when the compressor 4 is operated in the “A / C on 1 (normal control)” mode and the air conditioner is operating, the vehicle speed decreases and the vehicle is decelerated at time t3. When the threshold is reached, compressor capacity reduction control is started. Then, the power for driving the compressor 4 is reduced by the amount by which the discharge capacity of the compressor 4 is reduced. Since the driving force of the compressor 4 becomes the braking force of the vehicle, the braking force of the vehicle is reduced by the amount that the compressor driving force is reduced, and the deceleration of the vehicle becomes abrupt as shown by the broken line at time t3 in FIG. Lower than threshold. Therefore, it is not necessary to perform fuel cut recovery at time t3, and fuel cutting can be continued.
[0034]
However, even if the compressor capacity reduction control is performed, the deceleration of the vehicle gradually increases as the vehicle speed decreases as shown by the broken line in (b), and (b) at time t4 shown in FIG. The deceleration reaches a threshold value. Therefore, at this point in time t4, the compressor capacity reduction control must be canceled and the fuel cut recovered.
[0035]
On the other hand, when the compressor capacity reduction control is performed to reduce the discharge capacity of the compressor 4, naturally the cooling capacity of the conditioned air by the evaporator 8 decreases, so that the air temperature after passing through the evaporator rises as shown in (c). Finally, at the time t3 'shown in (4) in FIG. 4C, the air temperature after passing through the evaporator reaches an upper limit temperature of 10 ° C. at which the cooling capacity of the fuel cut recovery and the passenger compartment must be increased. In the example shown in FIG. 2, the air temperature after passing the evaporator reaches its upper limit at time t3 ′ before time t4 when the deceleration of the vehicle reaches the threshold during compressor capacity reduction control. To cancel the compressor capacity reduction control and perform the fuel cut recovery to finish the fuel cut.
[0036]
In the “A / C on 2” mode, as shown in (d), the fuel cut region becomes longer than the “A / C on 1 (normal control)” mode by the amount of compressor capacity reduction control, and the fuel consumption is reduced. Is improved.
[0037]
Next, in the “A / C on 3” mode, prior to the above-described compressor capacity reduction control, the discharge capacity of the compressor 4 is increased by a certain amount during fuel cut during deceleration without brake (hereinafter, referred to as “the A / C on 3” mode). This mode performs compressor capacity increase control. As is apparent from the characteristics of the “A / C on 1 (normal control)” mode shown in (b), when the vehicle speed during deceleration without brake is high, the deceleration of the vehicle is considerably lower than the threshold value. Therefore, in this state, even if the braking force of the vehicle is increased and the deceleration of the vehicle increases as shown by the broken line in FIG. That is, the discharge capacity of the compressor 4 is increased to increase the cooling capacity of the air conditioner. The driving force of the compressor 4 is increased by the increase of the discharge capacity, and there is no problem even if the braking force of the vehicle is increased.
[0038]
In other words, in this “A / C on 3” mode, during the fuel cut during deceleration without brake, the compressor capacity “increase” control is performed before the cooling capacity of the vehicle interior decreases due to the compressor capacity “decrease” control. Thus, cold storage is performed in the vapor compression refrigerant cycle, and fuel cut is performed to a low speed to improve fuel consumption while compensating for a decrease in cooling capacity over the entire deceleration period without brake.
[0039]
When the compressor capacity increase control is started at the time point t1 when the brakeless deceleration shown in (a) is started, the braking force of the vehicle increases by the increase in the discharge capacity. As shown by the broken line in (b), “A / C Deceleration increases compared to “On 1 (normal control)”. Further, since the cooling capacity is increased by the increase in the discharge capacity of the compressor 4, the air temperature after passing through the evaporator gradually decreases from the time t1 as shown by the broken line in (c).
[0040]
If deceleration without brake is continued, the vehicle deceleration increases as the vehicle speed decreases, and the vehicle deceleration reaches the threshold at time t2. If the compressor capacity increase control is continued as it is, the deceleration of the vehicle exceeds the threshold value and the occupant feels uncomfortable, so the compressor capacity increase control is canceled at this time t2. Then, the braking force of the vehicle is reduced by the amount that the discharge capacity of the compressor 4 is reduced to the capacity before the deceleration without brake, and the deceleration of the vehicle is “A / C on 1 (normal) Control) ”mode. Further, since the discharge capacity of the compressor 4 is reduced and the cooling capacity is reduced, as shown in (c), the decrease in the air temperature after passing through the evaporator stops and becomes almost constant.
[0041]
If deceleration without brake is continued, the deceleration of the vehicle increases as the vehicle speed decreases as shown in (b), and the air temperature after passing through the evaporator also increases as shown in (c). At the time point t3 when the deceleration of the vehicle reaches the threshold value, the compressor capacity reduction control is started in the same manner as in the “A / C on 2” mode described above.
[0042]
In this “A / C on 3” mode, the compressor capacity increasing control is performed prior to the compressor capacity decreasing control. Therefore, as shown in FIG. The air temperature rises after passing through the evaporator is slower than in the "" mode. That is, as shown in (5) in FIGS. 5 (b) and (c), the rise in the air temperature after passing through the evaporator during the compressor capacity reduction control is delayed by the amount of cool storage during the compressor capacity increase control. Therefore, the air temperature after passing through the evaporator does not reach the upper limit before the vehicle deceleration shown in (b) reaches the threshold value. At time t4, the vehicle deceleration reaches a threshold value. At this time t4, the compressor capacity reduction control is canceled and fuel cut recovery is performed.
[0043]
In the “A / C on 3” mode, as shown in (d), the fuel cut area during deceleration without brake is wider than in the “A / C on 2” mode, and sufficient fuel consumption can be improved. The cooling capacity decreases less than the “/ C on 2” mode.
[0044]
It should be noted that the amount of discharge capacity reduction in the “compressor capacity reduction control” that reduces the refrigerant discharge capacity of the compressor 4 by a certain amount during fuel cut during deceleration without brakes, and the refrigerant of the compressor 4 during fuel cut during deceleration without brakes. The increase in discharge capacity in “Compressor capacity increase control”, which increases the discharge capacity by a certain amount, is the vehicle speed at which deceleration without brakes is started, that is, the vehicle speed at which compressor capacity increase control is started, the vehicle speed at which it is released, and compressor capacity decrease control. Depending on the vehicle speed to be started and the vehicle speed to be released, an appropriate value that causes the least decrease in the cooling capacity during the brakeless deceleration period and that can achieve the most improvement in fuel consumption may be obtained by simulation or experiment.
[0045]
FIG. 3 is a flowchart showing a compressor control program executed by the air conditioner controller 20. The operation of the embodiment will be described with reference to this flowchart. The air conditioner controller 20 repeatedly executes this compressor control when an air conditioner switch (not shown) is turned on.
[0046]
In step 1, it is confirmed whether or not the compressor capacity increasing control is being executed. If the capacity increasing control is being performed, the process proceeds to step 4; otherwise, the process proceeds to step 2. If the compressor capacity increase control is not being performed, it is checked in step 2 whether the start condition for the compressor capacity increase control is satisfied.
[0047]
The starting conditions for the compressor capacity increase control are as follows. (1) The vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 24 is higher than a predetermined value α1. The predetermined value α1 is a reference value for determining whether or not the vehicle speed is a vehicle speed at which the compressor capacity increase control can be started, and is set to 50 km / h, for example. (2) The engine rotation speed detected by the engine rotation sensor 23 is within a predetermined range. This predetermined range is a reference range for determining whether or not the engine rotation speed is a speed at which the compressor capacity increase control can be started, and is set to 1000 to 1500 rpm, for example. (3) The refrigerant pressure on the high pressure side of the vapor compression refrigerant cycle detected by the pressure sensor 10 is smaller than the predetermined value γ1. The predetermined value γ1 is a reference value for determining whether or not the high-pressure side refrigerant pressure is a pressure at which the compressor capacity increase control can be started, and is set to 1.7 MPa, for example.
[0048]
(4) The fuel cut is in progress. This fuel cut signal is sent from the engine controller 22. (5) The automatic transmission 3 is being locked up. This lock-up signal is sent from the transmission / controller 27. (6) The air temperature immediately after passing the evaporator detected by the air temperature sensor 13 is higher than a predetermined value θ1. The predetermined value θ1 is a reference value for determining whether or not the air temperature after passing through the evaporator is a temperature at which the compressor capacity increase control can be started.
[0049]
When all of the above conditions (1) to (6) are satisfied, it is assumed that the condition for starting the compressor capacity increase control is satisfied, and the routine proceeds to step 3 where the stroke amount of the piston is increased by the swash plate control valve 4a. 4 refrigerant discharge capacity is increased. On the other hand, if any one of the conditions (1) to (6) is not satisfied, it is determined that the start condition for the compressor capacity increase control is not satisfied, and the process proceeds to step 6.
[0050]
In step 4 after starting the compressor capacity increasing control, it is confirmed whether or not the compressor capacity increasing control is to be canceled. In this embodiment, when any one of the above conditions (1) to (6) is not satisfied, the release of the compressor capacity increase control is determined. However, for the refrigerant pressure on the high pressure side of the vapor compression refrigerant cycle (3), a reference value γ2 different from the reference value γ1 that determines the start of compressor capacity increase control is set, and the high pressure side refrigerant pressure is higher than the reference value γ2. When it is time, release the compressor capacity increase control. The reference value γ2 is set to 1.8 MPa, for example.
[0051]
In the description with reference to FIG. 2, the compressor capacity increase control is started from the time when deceleration without brake is started, and the compressor capacity increase control is canceled at time t <b> 2 when the vehicle deceleration exceeds the threshold value. Therefore, it is not the best method to determine the cancellation of the compressor capacity increase control by comparing the deceleration of the vehicle with a threshold value.
[0052]
Therefore, in this embodiment, as described above, the start and release of the compressor capacity increase control are determined according to the conditions (1) to (6). The conditions (2) to (6) are normally satisfied when the brakeless deceleration is performed while the air conditioner is in operation. Therefore, in this embodiment, basically, The start and release of the compressor capacity increase control are determined based on the vehicle speed condition (1). That is, when the vehicle speed is higher than a preset α1 (for example, 50 km / h) during deceleration without a brake, the compressor capacity increase control is started, and when the vehicle speed is reduced to the set value α1, the compressor capacity increase control is canceled.
[0053]
If any one of the above conditions (1) to (6) is not satisfied, it is determined to cancel the compressor capacity increase control, and the process proceeds to step 5. In step 5, the swash plate control valve 4a is controlled to return to the inclination of the inclined plate immediately before the compressor capacity increasing control is started, and the compressor capacity increasing control is released.
[0054]
When the compressor capacity increase control is canceled in step 5 or when the compressor capacity increase control start condition is not satisfied in step 2 and the capacity increase control cannot be started, the process proceeds to step 6 and the compressor capacity decrease control is executed. To see if When the compressor capacity reduction control has already been executed, the routine proceeds to step 9, and when the capacity reduction control has not been executed, the routine proceeds to step 7.
[0055]
If the compressor capacity reduction control is not being executed, it is checked in step 7 whether the start condition for the compressor capacity reduction control is satisfied.
[0056]
The starting conditions for compressor capacity reduction control are as follows. (11) The vehicle speed is within a predetermined range. This predetermined range is a reference range for determining whether or not the vehicle speed is a speed at which the compressor capacity reduction control can be started, and is set to 25 to 40 km / h, for example. (12) The engine speed is within a predetermined range. This predetermined range is a reference range for determining whether or not the engine rotation speed is a speed at which the compressor capacity reduction control can be started, and is set to 1000 to 1500 rpm, for example. (13) The refrigerant pressure on the high pressure side of the vapor compression refrigerant cycle is smaller than a predetermined value γ3. The predetermined value γ3 is a reference value for determining whether or not the high-pressure side refrigerant pressure is a pressure at which the compressor capacity reduction control can be started, and is set to 1.2 MPa, for example.
[0057]
(14) The fuel cut is in progress. (15) The automatic transmission 3 is being locked up. (16) The air temperature immediately after passing through the evaporator is lower than a predetermined value θ2. The predetermined value θ2 is a reference value for determining whether or not the air temperature after passing through the evaporator is a temperature at which the compressor capacity reduction control can be started. (17) The defroster switch (DEF SW) 21 is off. (18) The target vehicle interior temperature is not the lower limit temperature of the settable range. The target vehicle interior temperature may be manually set by a vehicle interior temperature setter (not shown), or may be automatically set by the air conditioner controller 20 according to the thermal environment conditions.
[0058]
When all of the above conditions (11) to (18) are satisfied, it is assumed that the compressor capacity reduction control start condition is satisfied, and the routine proceeds to step 8 where the piston stroke amount is reduced by the swash plate control valve 4a. 4 refrigerant discharge capacity is reduced. On the other hand, if any one of the conditions (11) to (18) is not satisfied, it is determined that the condition for starting the compressor capacity reduction control is not satisfied, and the process returns to step 1 to repeat the above-described compressor control. .
[0059]
In step 9 after starting the compressor capacity reduction control, it is confirmed whether or not the compressor capacity reduction control is to be canceled. In this embodiment, when any one of the above conditions (11) to (18) is not satisfied, the release of the compressor capacity reduction control is determined. However, for the air temperature after passing through the evaporator in (16), a reference value θ3 different from the reference value θ2 that determines the start of the compressor capacity reduction control is set, and the air temperature after passing through the evaporator becomes higher than the reference value θ3. Decide to cancel the compressor capacity reduction control. This reference value θ3 is 10 ° C., for example.
[0060]
In the description with reference to FIG. 2, the compressor capacity reduction control is started at time t3 when the vehicle deceleration exceeds the threshold value in the “A / C on 1 (normal control)” mode, and the vehicle deceleration is performed during the compressor capacity reduction control. Compressor capacity reduction control is released at time t4 when the value exceeds the threshold, but the vehicle deceleration changes depending on the driving conditions such as driving resistance and the vehicle conditions such as loading weight. It is not the best method to determine the start and release of compressor capacity reduction control compared to.
[0061]
Therefore, in this embodiment, as described above, the start and release of the compressor capacity reduction control are determined according to the conditions (11) to (18). The conditions (12) to (18) are normally satisfied when the brakeless deceleration is performed with the air conditioner operating. Therefore, in this embodiment, basically, The start and release of the compressor capacity reduction control are determined based on the vehicle speed condition of (11). In other words, during deceleration without brakes, compressor capacity reduction control starts when the vehicle speed reaches a preset α3 (eg, 40 km / h), and when the vehicle speed decreases to a preset α2 (<α3), the compressor capacity reduction control is canceled. To do.
[0062]
If any one of the above conditions (11) to (18) is not satisfied, it is determined to cancel the compressor capacity reduction control, and the process proceeds to Step 10. In step 10, the swash plate control valve 4a is controlled to return to the piston stroke amount immediately before starting the compressor capacity reduction control, and the compressor capacity reduction control is released.
[0063]
The fuel cut recovery at the time of deceleration without brake is executed when the vehicle speed is reduced to a preset vehicle speed, for example, 25 km / h, by the engine controller 22 regardless of the release of the compressor capacity reduction control by the air conditioner controller 20. .
[0064]
When the compressor capacity reduction control is released in step 10 or when the compressor capacity reduction control start condition is not satisfied in step 7 and the capacity reduction control cannot be started, the process returns to step 1 and the above-described compressor control is repeated.
[0065]
As described above, according to the embodiment described above, when the fuel supply to the engine 1 is stopped and the vehicle is decelerating, the deceleration of the vehicle exceeds the deceleration threshold at which the passenger does not feel strange. The refrigerant discharge capacity of the compressor 4 is reduced so that the fuel cut can be performed to a low vehicle speed without causing a sense of incongruity to the occupant even when the air conditioner is operating, and fuel consumption can be improved. A decrease in indoor cooling capacity can be reduced.
[0066]
In the embodiment described above, when the vehicle speed is higher than a predetermined speed α1 (for example, 50 km / h), the refrigerant discharge capacity of the compressor 4 is increased until the vehicle speed decreases to the set speed α1. As a result, fuel cut can be performed to a lower vehicle speed, fuel efficiency can be improved, and a decrease in cooling capacity in the passenger compartment can be further reduced.
[0067]
In one embodiment, when the air temperature after passing through the evaporator exceeds a set temperature θ3 (for example, 10 ° C.), the refrigerant discharge capacity of the compressor 4 is not reduced, so that air conditioning is blown into the vehicle interior. It is possible to prevent the temperature of the wind from exceeding the upper limit allowable to the occupant and causing the passenger to feel uncomfortable.
[0068]
Further, in the embodiment, when the defroster switch 21 is turned on, the refrigerant discharge capacity of the compressor 4 is not reduced, so that the execution of the compressor capacity reduction control impedes window fog removal. Can be avoided.
[0069]
Furthermore, in one embodiment, when the target passenger compartment temperature is set to the lower limit temperature of the settable range, the refrigerant discharge capacity of the compressor 4 is not reduced, so the passenger's willingness to cool is given priority. , Avoid long cooldown time.
[0070]
The correspondence between the constituent elements of the claims and the constituent elements of the embodiment is as follows. That is, the vehicle speed sensor 24 and the engine controller 22 constitute vehicle speed detection means, the air conditioner controller 20 constitutes control means, and the temperature sensor 13 constitutes temperature detection means. In addition, as long as the characteristic function of this invention is not impaired, each component is not limited to the said structure.
[0071]
In the above-described embodiment, an example in which the increase amount of the discharge capacity in the compressor capacity increase control is made constant, but the increase amount of the discharge capacity may be reduced according to the decrease in the vehicle speed. In other words, increasing the increase in the discharge capacity immediately after the start of the compressor capacity increase control, and decreasing the increase in the discharge capacity as the vehicle speed decreases, the increase in the deceleration of the vehicle is suppressed even if the vehicle speed decreases, The vehicle speed for canceling the compressor capacity increase control is lowered. As a result, the amount of cold storage by the compressor capacity increase control can be increased, and even if the compressor capacity decrease control is subsequently executed, a decrease in cooling capacity can be further suppressed.
[0072]
In the above-described embodiment, an example in which the reduction amount of the discharge capacity in the compressor capacity reduction control is made constant is shown. However, the reduction amount of the discharge capacity may be increased as the vehicle speed decreases. In other words, if the amount of reduction in the discharge capacity immediately after the start of the compressor capacity reduction control is reduced and the amount of reduction in the discharge capacity is gradually increased as the vehicle speed decreases, the increase in vehicle deceleration is suppressed even if the vehicle speed decreases. Thus, the vehicle speed for canceling the compressor capacity reduction control is lowered. As a result, the fuel cut region becomes wider than in the “A / C on 3” mode of the above-described embodiment, and the fuel efficiency can be further improved by that amount.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment.
FIG. 2 is a time chart showing the operation of the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart illustrating compressor control according to an embodiment.
[Explanation of symbols]
1 engine
2a ~ 2f Fuel injector
3 Automatic transmission
3a Torque converter
3b transmission
3c Lock-up clutch
4 Compressor
4a Swash plate control valve
4b Compressor clutch
5 condenser
6 Receiver dryer
7 Expansion valve
8 Evaporator
9 Pulley & Belt
10 Pressure sensor
11 Air conditioning duct
12 Blower Fan
13 Temperature sensor
20 Air conditioner controller
21 Defroster switch
22 Engine controller
23 Engine rotation sensor
24 Vehicle speed sensor
25 Accelerator position sensor
26 Brake switch
27 Transmission / Controller

Claims

An air conditioner used in a vehicle that stops fuel supply to an engine when the vehicle decelerates, a refrigerant that exchanges heat between the refrigerant discharged from the variable displacement compressor and the outside air, an expansion valve, and a blower In the air conditioner that circulates to the evaporator that cools the air blown by the fan and cools the passenger compartment,
Vehicle speed detecting means for detecting the speed and deceleration of the vehicle;
Control means for controlling the refrigerant discharge capacity of the compressor,
The control means has a deceleration threshold value that does not make the passenger feel uncomfortable with respect to the speed of the vehicle, and the vehicle detected by the vehicle speed detection means when the fuel supply to the engine is stopped and decelerated. The refrigerant discharge capacity of the compressor is controlled so that the deceleration of the vehicle does not exceed the deceleration threshold value corresponding to the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means , and the vehicle speed decreases. As the vehicle air conditioner increases, the refrigerant discharge capacity of the compressor is increased .

In the vehicle air conditioner according to claim 1,
The vehicle air conditioner characterized in that the control means reduces the refrigerant discharge capacity of the compressor when the speed of the vehicle is within a predetermined vehicle speed range.

The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the air that has passed through the evaporator,
The vehicle air conditioner characterized in that the control means does not reduce the refrigerant discharge capacity of the compressor when the temperature of the air that has passed through the evaporator exceeds a predetermined temperature.

The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2,
The vehicle air conditioner is characterized in that the control means does not reduce the refrigerant discharge capacity of the compressor when the vehicle window defogging device is operating.

The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2,
The vehicle air conditioner characterized in that the control means does not reduce the refrigerant discharge capacity of the compressor when the target vehicle interior temperature is set to a lower limit temperature within a settable range.

In the vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 5,
When the speed of the vehicle is higher than a predetermined speed (provided that this speed is higher than the vehicle speed range), the control means waits until the speed of the vehicle decreases to the predetermined speed. A vehicle air conditioner that increases the refrigerant discharge capacity of the compressor.