JP5786484B2

JP5786484B2 - 車両用空調装置

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Publication number: JP5786484B2
Application number: JP2011137300A
Authority: JP
Inventors: 勇悟茂木; 匡史岩本; 崇史渡邉; 鉄也福家; 徹也古厩
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2011-06-21
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2031-06-21
Also published as: CN102837579B; JP2013001344A; US20120324929A1; US9102213B2; EP2537693A3; EP2537693A2; CN102837579A; EP2537693B1

Description

この発明は車両空調装置、特に減速時燃料カット中の制御に関する。

高い側からエアコンＯＮ時のロックアップ解除回転速度Ｎｒｌｓ１、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー回転速度Ｎｒｃｖ１、エアコンＯＦＦ時のロックアップ解除回転速度Ｎｒｌｓ２、エアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー回転速度Ｎｒｃｖ２の順に設ける。そして、コースト時に、エンジン回転速度がＮｒｌｓ１からＮｒｃｖ２までの区間にある場合に、車室内温度の上昇によってコンプレッサＯＮ要求がきたとき、このタイミングでまずロックアップ解除信号を出力する。その後に実際にロックアップ解除状態となるタイミングで燃料カットリカバーを行わせると共に、エアコン用コンプレッサを駆動するものがある（特許文献１参照）。

これは、ロックアップ解除信号を出力するタイミングで燃料カットリカバーを行わせたのでは、ロックアップ機構の解除応答遅れによってリカバーショックが生じるので、ロックアップ機構の解除応答遅れ後に燃料カットリカバーを行わせるようにしたものである。

特許第４３３７６３３号公報

ところで、上記特許得文献１の技術では、ＮｅがＮｒｌｓ１からＮｒｃｖ２までの区間にある場合にコンプレッサＯＮ要求がきたとき、ロックアップ解除信号を出力し、この出力タイミングより所定時間後に燃料カットリカバーを行うだけである。つまり、冷凍サイクルへの負荷を考慮していないので、燃費向上の観点より改善の余地がある。

そこで本発明は、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー時期とエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー時期との間にコンプレッサＯＮ要求があったときにおいても、燃料カット期間を延長させ得る装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用空調装置は、冷媒を吸入、圧縮、吐出するコンプレッサ、このコンプレッサから吐出された高温、高圧の冷媒を凝縮させるコンデンサ、このコンデンサで凝縮した冷媒を減圧する膨張弁、この膨張弁で低圧となった冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行わせて冷媒を蒸発させるエバポレータを含む冷凍サイクルと、前記コンプレッサの作動・非作動を制御可能なコンプレッサ作動・非作動制御手段と、減速時に燃料カットを実行する減速時燃料カット実行手段と、この減速時燃料カット中かつ前記コンプレッサの作動要求時には減速時燃料カット中かつ前記コンプレッサの非作動要求時より早い燃料カットリカバー時期に前記燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行う燃料カットリカバー実行手段とを備えている。そして、前記コンプレッサ作動・非作動制御手段は、前記減速時燃料カット中に、前記コンプレッサの非作動状態でコンプレッサの作動要求時の燃料カットリカバー時期を過ぎたときには、その後コンプレッサの非作動要求時の燃料カットリカバー時期までにコンプレッサの作動要求があっても、前記燃料カットリカバーを禁止してコンプレッサの非作動状態を継続すると共に、前記燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサの非作動状態を継続するか否かを外気温により判定する場合に、この外気温に応じて前記コンプレッサの非作動状態を継続することを許可する上限温度を算出し、前記エバポレータの温度がこの上限温度以下のときに、前記燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサの非作動状態を継続すると判定する。

本発明によれば、減速時燃料カット中において、コンプレッサの作動要求時の燃料カットリカバー時期からコンプレッサの非作動要求時の燃料カットリカバー時期までの区間にコンプレッサＯＮ要求があったとき、即座に燃料カットリカバーを行うと共にコンプレッサ１をＯＮ状態にする参考例より燃料カット時間を延長することができ、燃費が向上する。

本発明の第１実施形態の車両用空調装置の概略構成図である。減速時燃料カット中の車速、コンプレッサＯＮ・ＯＦＦ状態、エバポレータ温度等の各変化を示すタイミングチャートである。減速時燃料カット中のコンプレッサ作動・非作動制御を説明するためのフローチャートである。外気温に対するコンプレッサＯＦＦ許可エバポレータ上限温度の特性図である。冷媒圧力に対するコンプレッサＯＦＦ許可エバポレータ上限温度の特特性図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の車両用空調装置の概略構成図である。図１において、車両用空調装置の冷凍サイクルＲには、コンプレッサ１、コンデンサ７、膨張弁１０、エバポレータ１１が含まれる。冷媒を吸入、圧縮、吐出するコンプレッサ１には動力断続用の電磁クラッチ２が設けてある。コンプレッサ１には電磁クラッチ２及びベルト３を介してエンジン４の動力が伝達されるので、電磁クラッチ２への通電及び非通電をエンジンコントロールモジュール５、アンダースイッチングモジュール６により断続することでコンプレッサ１の運転が断続される。

コンプレッサ１から吐出された高温及び高圧のガス状の冷媒はコンデンサ７に流入し、冷却ファン８より送風される外気と熱交換して冷却され凝縮する。コンデンサ７で凝縮した冷媒は膨張弁１０により低圧に減圧され、低圧の気液２相状態となる。膨張弁１０からの低圧冷媒はエバポレータ１１に流入する。エバポレータ１１は車両用空調装置の空調ケース２１内に設置され、エバポレータ１１に流入した低圧冷媒は空調ケース２１内の空気から吸熱して蒸発する。エバポレータ１１の出口はコンプレッサ１の吸入側に結合されている。このようにして冷凍サイクルＲは閉回路を構成している。

空調ケース２１において、上記エバポレータ１１の上流側には送風機２２が配置され、送風機２２にはブロアファン２３と駆動用モータ２４とが備えられている。ブロアファン２３の吸入側では、内外気切換ドア２５により外気導入口２７と内気導入口２８とが開閉される。これにより、外気（車室外空気）または内気（車室内空気）が切換導入される。内外気切換ドア２５はサーボモータからなる電気駆動装置２６により駆動される。

一方、上記エバポレータ１１の下流側には、後述する蓄冷器１２、エアミックスドア３１が順次配置されている。エアミックスドア３１の下流側にはエンジン４の温水（冷却水）を熱源として空気を加熱する温水式ヒータコア（暖房用熱交換器）３３が設置されている。この温水式ヒータコア３３の側方（上方部）には、温水式ヒータコア３３をバイパスして空気（冷風）を流すバイパス通路３４が形成されている。

上記エアミックスドア３１は回動可能な板状ドアであり、サーボモータからなる電気駆動装置３２により駆動される。
エアミックスドア３１は、温水式ヒータコア３３を通過する温風とバイパス通路３４を通過する冷風との風量割合を調節するものであって、この冷温風の風量割合の調節により車室内への吹き出し温度を調節する。

温水式ヒータコア３３の下流側には空気混合部３５が設けられ、ここで温水式ヒータコア３３からの温風とバイパス通路３４からの冷風が混合して、所望温度の空気が作り出される。

さらに、空気混合部３５の下流側には、デフロスタ開口部３６、フェイス開口部３７、フット開口部３８が形成され、各開口部はそれぞれ回動可能な板状のデフロスタドア３９、フェイスドア４０、フットドア４１により開閉される。３つのドア３９、４０、４１は共通のリンク機構に連結され、このリンク機構を介してサーボモータからなる電気駆動装置４２により駆動される。例えば、デフロスタドア３９が開いているときには図示しないデフロスタダクトを介して車両フロントガラス内面に空気が、フェイス開口部３７が開いているときには図示しないフェイスダクトを介して車室内乗員の上半身に向けて空気が吹き出す。また、フット開口部３８が開いているときには図示しないフットダクトを介して車室内乗員の足元に向けて空気が吹き出す。

制御アンプ５１（コンプレッサ作動・非作動制御手段）には温度センサ５２からのエバポレータ温度（エバポレータ吹出温度）、エアコンスイッチ５３からのエアコン信号が入力されている。制御アンプ５１では、エアコンスイッチ５３がＯＮ状態であるときに、温度センサ５２により検出される実際のエバポレータ温度がエバポレータ１１の目標温度と一致するようにコンプレッサ稼働度合を制御するためのデューティ信号をコンプレッサ１に出力する。

また、エアコンスイッチ５３がＯＮにされたときには、制御アンプ５１はコンプレッサ１を作動させる信号をＣＡＮ通信５６でエンジンコントロールモジュール５に送信する。なお、制御アンプ５１は、目標風量が得られるようにブロアファン駆動用モータ２４を制御し、吹出口と吸込口の自動制御のため電気駆動装置２６、３２、４２を駆動している。

エンジンコントロールモジュール５は、エンジン４の運転状態を検出する各種センサからの信号に基づいてエンジン４への燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期を制御する。

また、冷媒圧力センサ５４からの冷媒圧力、アクセルセンサ５５からのアクセル開度がエンジンコントロールモジュール５に入力されている。エンジンコントロールモジュール５ではこれらの信号により、コンプレッサ１を作動できると判断すると、コンプレッサＯＮ信号をＣＡＮ通信５６でアンダースイッチングモジュール６に送信する。エンジンコントロールモジュール５からコンプレッサＯＮ信号を受信したアンダースイッチングモジュール６ではモジュール６内のエアコンリレーをＯＮし、電磁クラッチ２を接続してコンプレッサ１を作動させる。

また、エンジンコントロールモジュール５（減速時燃料カット実行手段）では、燃費向上のため、車両の減速時に燃料カットを実行する。そして、エンジンコントロールモジュール５（燃料カットリカバー実行手段）では、減速時燃料カット中かつエアコンＯＮ時に、減速時燃料カット中かつエアコンＯＦＦ時より早い燃料カットリカバー速度で燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行う。ここで、エアコン（エアコンディショナー）ＯＮ時とはエアコンスイッチ５３がＯＮ状態であるとき（つまりコンプレッサ１の作動要求時）、エアコンＯＦＦ時とはエアコンスイッチ５３がＯＦＦ状態であるとき（つまりコンプレッサ１の作動非要求時）である。

エバポレータ１１のすぐ下流には蓄冷器１２を備える。蓄冷器１２は、図１に示すようにエバポレータ１１と同一の前面面積を有する形状として、エバポレータ１１通過後の冷風の全量（空調ケース２１内風量の全量）が通過する構成となっている。これにより、蓄冷器１２は空調ケース２１内の空気流れ方向に対して厚さ寸法の小さい薄型構造とすることができる。

熱交換器としての蓄冷器１２の具体的な構成は、例えば熱伝導性に優れたアルミニュウム等の金属によりチューブ状部材を形成し、このチューブ状部材の内部に蓄冷剤を収納して密封するようになっている。このチューブ状部材は所定間隔を隔てて多数配置し、この多数のチューブ状部材相互間の隙間を空気が通過する構成になっている。蓄冷器１２の構成は、これに限られるものでなく、エバポレータ１１を流れる冷媒により冷却される蓄冷剤を内部に封入した蓄冷器の構成としてもかまわない。

さて、高い側からエアコンＯＮ時のロックアップ解除回転速度Ｎｒｌｓ１、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー回転速度Ｎｒｃｖ１、エアコンＯＦＦ時のロックアップ解除回転速度Ｎｒｌｓ２、エアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー回転速度Ｎｒｃｖ２の順に設ける。そして、コースト時に、エンジン回転速度がＮｒｌｓ１からＮｒｃｖ２までの区間にある場合に、車室内温度の上昇によってコンプレッサＯＮ要求がきたとき、このタイミングでまずロックアップ解除信号を出力する。その後に実際にロックアップ解除状態となるタイミングで燃料カットリカバーを行わせると共に、エアコン用コンプレッサを駆動する従来装置がある。ここで、上記の「コースト時」とは、燃料カット状態で車両が惰性走行しエンジン回転速度Ｎｅが低下してゆく運転時のことである。

この従来装置では、エンジン回転速度がＮｒｌｓ１からＮｒｃｖ２までの区間にある場合にコンプレッサＯＮ要求がきたとき、ロックアップ解除信号を出力し、この出力タイミングより所定時間後に燃料カットリカバーを行うだけである。つまり、外気温や冷媒圧力といった冷凍サイクルＲへの負荷を考慮していないので、燃費向上の観点より改善の余地がある。

これについて図２を参照して説明する。図２のタイミングチャートは減速時燃料カット中に車速、コンプレッサ１のＯＮ・ＯＦＦ状態、エバポレータ温度等がどのように変化するのかをモデルで示したものである。本発明を採用しない場合を参考例として、この参考例の場合の変化を破線で、本実施形態の場合の変化を実線で示している。

なお、上記従来装置は、エアコンＯＮ時、ＯＦＦ時の違いと燃料カットリカバー回転速度とロックアップ解除回転速度との３つを対象として、ロックアップ機構の応答遅れに伴うリカバーショックを問題とするものであった。一方、本実施形態では、燃料カット期間をでき得る限り長くして燃費を向上させることを目的とするので、ロックアップ状態は示すものの、ロックアップ解除回転速度は示していない（図２参照）。

また、上記従来装置は燃料カットリカバー時期として燃料カットリカバー回転速度を用いるものである。これは、エンジン回転速度よりエンジンストールが生じるか否かを判断できるからである。エンジンストールが生じるか否かを判断できるパラメータであれば他のパラメータでもよいので、本実施形態では、燃料カットリカバー時期として燃料カットリカバー車速を用いている。もちろん、燃料カットリカバー回転速度である場合であってもかまわない。

図２において、エアコンＯＮ時燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃは、エアコンＯＮ状態（コンプレッサ１の作動状態）で車速がこの車速Ｖａｃｒｅｃ未満となったとき、燃料カットリカバーを行わせるための車速である。一方、エアコンＯＦＦ時燃料カットリカバー車速Ｖｒｅｃは、エアコンＯＦＦ状態（コンプレッサ１の非作動状態）で車速がこの車速Ｖｒｅｃ未満となったとき、燃料カットリカバーを行わせるための車速である。

さて、図２において、高車速（例えば１００ｋｍ／ｈ）からｔ１のタイミングでアクセル開度がゼロとなり（アクセルペダルが戻され）減速時が開始された場合、車速は直線的に低下してゆく。かつそのときの車速が燃料カット車速Ｖｆｃを超えていれば、燃料カット許可条件が成立し、ｔ２のタイミングで燃料カットフラグ＝１となる。この燃料カットフラグ＝１を受けてエンジンコントロールモジュール５が燃料カットを行う。

一方、参考例では、一般的なコンプレッサ作動・非作動制御を行っている。この制御は、コンプレッサＯＮ要求時のエバポレータ温度Ｔｏｎと、コンプレッサＯＦＦ要求時のエバポレータ温度Ｔｏｆｆ（Ｔｏｆｆ＜Ｔｏｎ）とを設け、エバポレータ温度がこの２つの温度の間に収まるように、ほぼ一定の周期でコンプレッサ１のＯＮ状態（作動状態）とＯＦＦ状態（非作動状態）とを繰り返すものである。図２ではｔ１より前のｔ０からコンプレッサ１をＯＮ状態とし、減速時燃料カット中になったｔ３でコンプレッサ１をＯＦＦ状態としている。このように、燃料カット中となったｔ３以降はエンジン４によりコンプレッサ１を駆動できないので、一般的なコンプレッサ作動・非作動制御は中断されることとなる。この結果、ｔ３よりエバポーレータ温度は上昇してゆく。

ｔ３からのエバポーレータ温度の上昇を受けて冷凍サイクルＲの効きが悪くなり、例えばｔ５のタイミングでコンプレッサＯＮ要求があったとする。ｔ５での車速Ｖは、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃ未満であるので、ｔ５のタイミングで即座に燃料カットリカバーが行われると共に、コンプレッサＯＮ要求に応えようとコンプレッサ１がＯＮ状態とされる。一般的なコンプレッサ作動・非作動制御が再開されるのであり、これによってエバポーレータ温度はｔ５より低下してゆく。そして、エバポーレータ温度がｔ７のタイミングでコンプレッサＯＦＦ要求エバポレータ温度Ｔｏｆｆに到達するとコンプレッサ１がＯＦＦ状態とされる。

このように、参考例によれば、ｔ５のタイミングでコンプレッサＯＮ要求がなければ、車速がエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー車速Ｖｒｅｃに到達するｔ６のタイミングまで燃料カットを行うことができたのに、ｔ５のタイミングでコンプレッサＯＮ要求があったためにｔ５からｔ６までの区間だけ燃料カット期間が短くなってしまっている。

さて、コンプレッサＯＦＦ要求エバポレータ温度Ｔｏｆｆはエバポレータ凍結防止のため閾値、コンプレッサＯＮ要求エバポレータ温度Ｔｏｎは車室内の空調性能悪化防止のための閾値である。このうち、コンプレッサＯＮ要求時のエバポレータ温度Ｔｏｎはコンプレッサ１をＯＮ状態として冷凍サイクルＲを働かせたとき、車室内の空調性能が悪化しないよう、外気温が所定値のときに適合される。なお、コンプレッサＯＦＦ要求時のエバポレータ温度Ｔｏｆｆはコンプレッサ１をＯＮ状態として冷凍サイクルＲを働かせたとき、エバポレータの凍結が防止されるよう、外気温が所定値のときに適合される。ここで、上記の所定値は適合時の外気温度である。このため、エバポレータ温度が同じであっても、外気温（冷凍サイクルに対する負荷状態）によってドライバの体感が異なるので、エバポーレータ温度が実際にはコンプレッサＯＮ要求エバポレータ温度Ｔｏｎを超えていても暑く感じられないことがある。例えば、実際の外気温が適合時の外気温より低いほうが車両から熱が奪われるので、実際の外気温が適合時の外気温より低いときには、適合時の外気温度のときよりエバポレータ温度が高くても暑さを感じないものなのである。

そこで、本発明の第１実施形態では、実際の外気温が適合時の外気温より外れて低いときにドライバが暑く感じられない温度の上限を「コンプレッサＯＦＦ許可エバポレータ上限温度ＴＬｉｍ」として新たに導入する。このコンプレッサＯＦＦ許可エバポレータ上限温度ＴＬｉｍ（コンプレッサの非作動状態を継続することを許可する上限温度）は、図２第５段目に示したようにコンプレッサＯＮ要求エバポレータ温度Ｔｏｎよりも高い位置にくる。つまり、実際の外気温が適合時の外気温よりより低ければｔ５でコンプレッサＯＮ要求があっても、エバポレータ温度が上限温度ＴＬｉｍに到達するまでは、ドライバには実際には暑く感じられないはずである。従って、エバポレータ温度が上限温度ＴＬｉｍに到達するまでは、ドライバの意思に従ってコンプレッサ１を即座にＯＮへと切換えなくとも問題はない。それよりも燃料カットを継続して燃費を向上させたほうが好ましいといえる。

そこで第１実施形態では、減速時燃料カット中に、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速ＶａｃｒｅｃからエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー車速Ｖｒｅｃまでの車速域でコンプレッサＯＮ要求があったときには、燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサ１のＯＦＦ状態を継続する。

制御アンプ５１（コンプレッサ作動・非作動制御手段）により行われるこの減速燃料カット中のコンプレッサ作動・非作動制御を、図３のフローチャートを参照して詳述する。図３のフローは一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。

まずステップ１でコンプレッサ１がＯＦＦ状態（非作動状態）にあるか否か否かをみる。コンプレッサ１がＯＮ状態（作動状態）であるときには本発明の対象外であるので、ステップ１２に進む。ステップ１２では温度センサ５２により検出されるエバポレータ温度ＴｅｖａとコンプレッサＯＦＦ要求エバポレータ温度Ｔｏｆｆを比較する。エバポレータ温度ＴｅｖａがコンプレッサＯＦＦ要求エバポレータ温度Ｔｏｆｆ以下であれば、エバポレータ１１の凍結を避けるため、コンプレッサ１をＯＦＦ状態とする。一方、エバポレータ温度ＴｅｖａがコンプレッサＯＦＦ要求エバポレータ温度Ｔｏｆｆを超えていればステップ１２よりステップ１４に進み、コンプレッサ１のＯＮ状態を継続する。

ステップ１でコンプレッサ１がＯＦＦ状態にあるときにはステップ２に進み、温度センサ５２により検出されるエバポレータ温度ＴｅｖａとコンプレッサＯＮ要求エバポレータ温度Ｔｏｎを比較する。エバポレータ温度ＴｅｖａがコンプレッサＯＮ要求エバポレータ温度Ｔｏｎ未満であるときには、コンプレッサ１をＯＮとする必要がないので、なにもせずそのまま今回の処理を終了する。

一方、エバポレータ温度ＴｅｖａがコンプレッサＯＮ要求エバポレータ温度Ｔｏｎ以上であるときには、適合時の外気温度であれば、冷凍サイクルＲの効きが悪くなるので、基本的にコンプレッサ１をＯＮ状態にしてエバポレータ冷力を強化する必要がある。しかしながら、車室内の空調状態は実際の外気温の影響を大きく受けるので、燃料カット中に燃料カットリカバーを即座に行わなくても、車室内の空調状態が良好に維持される場合がある。つまり、この場合には燃料カットリカバーを行うこと禁止してコンプレッサ１をＯＦＦ状態に維持することで、燃料カット時間を長く維持することができ、燃費が向上する。

ステップ３、４、５は燃料カット中に燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサ１をＯＦＦ状態に維持しても車室内の空調状態が良好に維持される場合であるか否かを判断する部分である。燃料カット中に燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサ１をＯＦＦ状態に維持しても車室内の空調状態が良好に維持される場合とは次の３つの条件を全て満たす場合である。

〈１〉ステップ３で減速時燃料カット中であること。この条件を必要とするのは、燃料カット期間を継続するにしても、燃料カットが行われていることが前提となるためである。例えば、アクセル開度がゼロとなり（アクセルペダルが戻され）、かつそのときの車速が燃料カット車速Ｖｆｃを超えていれば、燃料カット許可条件が成立し、燃料カットフラグ＝１となる。この燃料カットフラグ＝１を受けてエンジンコントロールモジュール５が燃料カットを行う。従って、燃料カットフラグ＝１であるときには減速時燃料カット中であると判断しステップ４、５に進む。

〈２〉ステップ４で車速ＶがエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速ＶａｃｒｅｃからエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー車速ｒｅｃまでの車速域（Ｖｒｅｃ＜Ｖ＜Ｖａｃｒｅｃ）にあること。この条件を必要とするのは、この車速域でコンプレッサＯＮ要求があった場合に、即座に燃料カットリカバーを行ってコンプレッサ１をＯＮ状態にしたのでは、燃料カット期間が短くなってしまうためである。

〈３〉ステップ５で温度センサ５２により検出されるエバポレータ温度ＴｅｖａがコンプレッサＯＦＦ許可エバポレータ上限温度ＴＬｉｍ以下であること。コンプレッサＯＦＦ許可エバポレータ上限温度ＴＬｉｍは、燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサ１をＯＦＦ状態に維持しても車室内の空調状態が良好に維持されるか否かを判別するための値である。この値は、冷凍サイクルＲに対する負荷状態によって異なってくるので、冷凍サイクルＲに対する負荷に応じた可変値として設定する。

冷凍サイクルＲに対する負荷として、例えば外気温や冷媒圧力等を挙げることができる。外気温を採用するときには、実際の外気温が適合時の外気温を外れて低くなるほど、コンプレッサＯＦＦ許可エバポレータ上限温度ＴＬｉｍが高くなるように設定する。具体的には、図４に示したように適合時の外気温と実際の外気温とが一致するときのＴＬｉｍをコンプレッサＯＮ要求エバポレータ温度Ｔｏｎとして、適合時の外気温と実際の外気温との温度差ΔＴが大きくなるほどＴＬｉｍがＴｏｎより大きくなるようにする。これは、車室内の空調が必要とされる場合に、実際の外気温が適合時の外気温より低いときのほうが実際の外気温が適合時の外気温と一致するときより車両が冷やされる分、車室内の空調の効きが良くなる。つまり、実際の外気温が適合時の外気温より低いときには、車室内の空調の効きが良くなる分だけ、実際の外気温が適合時の外気温と一致するときよりエバポレータ温度が高くてもドライバは暑さを感じないものだからである。実際の外気温は外気温センサ５７により検出すればよい。

また、冷媒圧力（コンプレッサ１出口での冷媒圧力）が小さいほどコンプレッサ１にかかっている負荷が小さい、すなわち冷凍サイクルＲに対する負荷が小さいことになるので、実際の冷媒圧力が適合時の冷媒圧力を外れて小さくなるほどコンプレッサＯＦＦ許可エバポレータ上限温度ＴＬｉｍが高くなるように設定する。具体的には、図５に示したように実際の冷媒圧力と適合時の冷媒圧力とが一致するときのＴＬｉｍをコンプレッサＯＮ要求エバポレータ温度Ｔｏｎとして、実際の冷媒圧力と適合時の冷媒圧力との圧力差ΔＰが負の値で大きくなる（負の方向に大きくなる）ほどＴＬｉｍがＴｏｎより大きくなるようにする。これは、実際の冷媒圧力が適合時の冷媒圧力より小さいときには、空調性能を維持するのにかかるコンプレッサの負荷が小さくて済み、車室内の空調の効きが良くなる分だけ、実際の冷媒圧力が合時の冷媒圧力と一致するときよりエバポレータ温度が高くてもドライバは暑さを感じないものだからである。

上記〈１〉〜〈３〉の３つの条件を全て満たす場合に、燃料カット中にコンプレッサ１をＯＮ状態にせず、コンプレッサ１をＯＦＦ状態に維持しても車室内の空調状態が良好に維持される場合であると判断する。このときには、ステップ６、７に進んで燃料カットを維持すると共に、コンプレッサ１をＯＦＦ状態に維持する。

上記〈３〉の条件を満たさないときにはステップ５からステップ８、９に進んで燃料カットリカバーを即座に行うと共に、コンプレッサをＯＮへと切換える。エバポレータ温度ＴｅｖａがコンプレッサＯＦＦ許可エバポレータ上限温度ＴＬｉｍを超えているときには、夏場において外気温が相対的に低いときといえども車室内の空調の効きが悪くなって暑さを感じる。そこで、このときには参考例と同様の一般的なコンプレッサ作動・非作動制御を行わせるとするものである。

上記〈２〉の条件を満たさない、つまりＶａｃｒｅｃ≦Ｖ≦Ｖｆｃの車速域にあるときには、ステップ４からステップ１０に進んで燃料カットを維持する。Ｖａｃｒｅｃ≦Ｖ≦Ｖｆｃの車速域にあるときとは、燃料カット車速ＶｆｃよりエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃまでの車速域にあるときである。これは、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃに到達する前のこの車速域においては、もともと燃料カットを維持すべき領域であるためである。

上記〈１〉の条件を満たさないときは本発明の対象外であるので、一般的なコンプレッサ作動・非作動制御を行わせるためステップ３よりステップ１１に進んでコンプレッサ１を即座にＯＮへと切換える。

次に、本実施形態の作用効果を、再び図２を参照して説明する。前述したように、実線が本実施形態の場合である。

図２第５段目に示したように、減速時燃料カット中にＶｒｅｃ＜Ｖ＜Ｖａｃｒｅｃの車速域において、エバポレータ温度はコンプレッサＯＮ要求エバポレータ温度Ｔｏｎ以上にありかつコンプレッサＯＦＦ許可エバポレータ上限温度ＴＬｉｍ以下の温度域にある。このため、本実施形態では、燃料カット中にあるｔ４からｔ６までの区間においてはコンプレッサ１をＯＮ状態にせず、コンプレッサ１をＯＦＦ状態に維持しても車室内の空調状態が良好に維持されると判断し燃料カットを継続する。この結果、本実施形態では、ｔ４からｔ６までの区間が燃料カット継続期間となる。

さらに述べると、本実施形態では、図３のステップ４とステップ５の間にコンプレッサＯＮ要求があったか否かの判定を加えていない。つまり、Ｖｒｅｃ＜Ｖ＜Ｖａｃｒｅｃの車速域では、コンプレッサＯＮ要求のあるなしに拘わらず、エバポレータ温度がコンプレッサＯＮ要求エバポレータ温度Ｔｏｎ以上かつコンプレッサＯＦＦ許可エバポレータ上限温度ＴＬｉｍ以下にある限り、燃料カットが継続される。

従って、仮にｔ５のタイミングでコンプレッサＯＮ要求があったとしたとき、参考例によれば、ｔ５のタイミングで即座に燃料カットリカバーが行われる。一方、本実施形態では、仮にｔ５のタイミングでコンプレッサＯＮ要求があったとしたときでも、ｔ５以降も燃料カットとコンプレッサＯＦＦ状態とが継続され、ｔ６に至って燃料カットリカバーが行われる。参考例と比較したとき、本実施形態のほうが燃料カット期間がｔ５からｔ６まで期間だけ延長することができるのである。

このように本実施形態によれば、冷媒を吸入、圧縮、吐出するコンプレッサ１、このコンプレッサ１から吐出された高温、高圧の冷媒を凝縮させるコンデンサ７、このコンデンサ７で凝縮した冷媒を減圧する膨張弁１０、この膨張弁１０で低圧となった冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行わせて冷媒を蒸発させるエバポレータ１１を含む冷凍サイクルＲと、コンプレッサ１の作動・非作動を制御可能な制御アンプ５１（コンプレッサ作動・非作動制御手段）と、減速時に燃料カットを実行すると共に、この減速時燃料カット中かつエアコンＯＮ時（コンプレッサ１の作動要求時）には減速時燃料カット中かつエアコンＯＦＦ時（コンプレッサ１の作動非要求時）より早い燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃで燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行うエンジンコントロールモジュール５（減速時燃料カット実行手段及び燃料カットリカバー実行手段）とを備え、制御アンプ５１は、減速時燃料カット中に、コンプレッサ１ＯＦＦの状態（コンプレッサ１の非作動状態）でエアコンＯＮ時（コンプレッサの作動要求時）の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃを過ぎたときには、その後エアコンＯＦＦ時（コンプレッサの非作動要求時）の燃料カットリカバー車速ＶｒｅｃまでにコンプレッサＯＮ要求（コンプレッサの作動要求）があっても、前記燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサ１のＯＦＦ状態（非作動状態）を継続する（図３のステップ１、２、３、４、５、６、７参照）。これによって、ＶａｃｒｅｃからＶｒｅｃまでの区間にコンプレッサＯＮ要求があったとき、即座に燃料カットリカバーを行うと共にコンプレッサ１をＯＮ状態にする参考例より燃料カット時間を延長することができ、燃費が向上する。

本実施形態によれば、燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサ１のＯＦＦ状態（非作動状態）を継続するか否かを冷凍サイクルＲへの負荷により判定するので（図３のステップ５、６、７参照）、冷凍サイクルＲへの負荷が相違しても、燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサ１のＯＦＦ状態（非作動状態）を継続するか否かの判定を精度良く行うことができる。

本実施形態によれば、冷凍サイクルＲへの負荷は外気温であり、この外気温に応じてコンプレッサＯＦＦ許可エバポレータ上限温度ＴＬｉｍ（コンプレッサの非作動状態を継続することを許可する上限温度）を算出し（図４参照）、エバポレータ温度ＴｅｖａがこのコンプレッサＯＦＦ許可エバポレータ上限温度ＴＬｉｍ以下のときに、燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサ１のＯＦＦ状態（非作動状態）を継続すると判定するので（図３のステップ５、６、７参照）、外気温が相違しても、燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサ１のＯＦＦ状態（非作動状態）を継続するか否かの判定を精度良く行うことができる。

本実施形態によれば、燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサ１のＯＦＦ状態（非作動状態）を継続する期間は、最大でエアコンＯＦＦ時（コンプレッサ１の非作動要求時）の燃料カットリカバー車速Ｖｒｅｃに到達するまでとするので（図３のステップ４、６、７参照）、燃料カット時間を延長しつつも、コンプレッサＯＮ禁止による空調性能の悪化を最小限に抑えることができる。

実施形態では、燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサ１のＯＦＦ状態（非作動状態）を継続する期間を、エアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー車速Ｖｒｅｃに到達するまでとする場合で説明したが、これに限られるものでない。例えば、図２において燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサ１のＯＦＦ状態（非作動状態）を継続する期間を、ｔ４から所定の時間だけ、つまりｔ６に届かない期間としてもかまわない。

実施形態では、コンプレッサ１について詳述しなかったが、容量を調節可能な可変容量型のコンプレッサ、あるいはクラッチの離接によってＯＮ／ＯＦＦの２値的な制御を行う固定容量型のコンプレッサのいずれのコンプレッサにも本発明を適用可能である。

実施形態では、コンプレッサＯＦＦ要求エバポレータ温度Ｔｏｆｆ、コンプレッサＯＮ要求エバポレータ温度Ｔｏｎ（Ｔｏｆｆ、Ｔｏｎはいずれも閾値）を設け、エバポレータ温度がそれぞれの閾値を越えないように制御を行っている。これは、エバポレータ温度を検出する温度センサ５２を搭載する車両を前提とするものであるが、当該温度センサ５２を持たずサーモスタットによる温度制御を行う車両の場合にも本発明の適用がある。当該車両でも、外部負荷によってコンプレッサＯＮ禁止時間の閾値を設定し、制御する方法が考えられる。ただしこの場合、エバポレータ温度を使った厳密な温度管理ができないので、コンプレッサＯＮの禁止を連続で継続した場合に空調性能を著しく悪化させる懸念がある。そこで空調悪化を防ぐための手段として、コンプレサ１のＯＮ/ＯＦＦを最低１回経験（サーモスタッドによりエバポレータ温度が管理された状態）しなければコンプレッサ１のＯＮ禁止を行わせないなどの方策が一例として考えられる。

本実施形態では燃料カットリカバー時期が燃料カットリカバー車速である場合で説明した。これは、車速よりエンジンストールが生じるか否かを判断できるからである。エンジンストールが生じるか否かを判断できるパラメータであれば他のパラメータでもよく、例えば燃料カットリカバー時期が燃料カットリカバー回転速度である場合であってもかまわない。

１コンプレッサ
４エンジン
５エンジンコントロールモジュール（減速時燃料カット実行手段、燃料カットリカバー実行手段）
１１エバポレータ
５１制御アンプ（コンプレッサ作動・非作動制御手段）
５７外気温センサ

Claims

冷媒を吸入、圧縮、吐出するコンプレッサ、このコンプレッサから吐出された高温、高圧の冷媒を凝縮させるコンデンサ、このコンデンサで凝縮した冷媒を減圧する膨張弁、この膨張弁で低圧となった冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行わせて冷媒を蒸発させるエバポレータを含む冷凍サイクルと、
前記コンプレッサの作動・非作動を制御可能なコンプレッサ作動・非作動制御手段と
減速時に燃料カットを実行する減速時燃料カット実行手段と、
この減速時燃料カット中かつ前記コンプレッサの作動要求時には減速時燃料カット中かつ前記コンプレッサの作動非要求時より早い燃料カットリカバー時期に前記燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行う燃料カットリカバー実行手段と
を備え、
前記コンプレッサ作動・非作動制御手段は、減速時燃料カット中に、前記コンプレッサの非作動状態でコンプレッサの作動要求時の燃料カットリカバー時期を過ぎたときには、その後コンプレッサの非作動要求時の燃料カットリカバー時期までにコンプレッサの作動要求があっても、前記燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサの非作動状態を継続すると共に、
前記燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサの非作動状態を継続するか否かを外気温により判定する場合に、この外気温に応じて前記コンプレッサの非作動状態を継続することを許可する上限温度を算出し、前記エバポレータの温度がこの上限温度以下のときに、前記燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサの非作動状態を継続すると判定することを特徴とする車両用空調装置。
前記燃料カットリカバーを行うことを禁止してコンプレッサの非作動状態を継続する期間は、最大で前記コンプレッサの非作動要求時の燃料カットリカバー時期に到達するまでとすることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。