JP6094094B2 - 車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置及び故障診断方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されるエアーコンディショナー（以下、「エアコン」と呼ぶ）のコンプレッサの故障診断に関する。

特許文献１には、車両用エアコンのコンプレッサが作動しているときに、車両減速度の増加やエンジン回転数の低下によって、運転者の意図しないエンジン停止、いわゆるエンスト（エンジンストール）を生じることにないように、エンジン回転数に応じて判定しきい値を設定し、車両減速度が判定しきい値以上になると、コンプレッサの作動を一時的に停止させる技術が記載されている。

また、特許文献２では、エアコン用のコンプレッサの起動時に、エンジン駆動力もしくはエンジン回転数の低下率に基づいてコンプレッサの液圧縮を検出し、液圧縮の検出時には、エンジン回転数の急激な低下等を抑制するように、コンプレッサの作動を一時的に停止させている。

特開２００９−２４８７９９号公報 特許第３３１８９９９号公報

しかしながら、上記の特許文献１，２のいずれにおいても、コンプレッサの作動停止から所定期間が経過すると、エンジンへの過負荷状態は終了したとみなして、コンプレッサを再作動する構成であるために、異物噛み込みによる固着等のコンプレッサの故障には対応できない。すなわち、コンプレッサの故障の場合にも、コンプレッサの作動停止から所定期間が経過するとコンプレッサが再作動されるために、エンジンが過負荷状態となり、エンジン回転数の低下を繰り返して違和感を与えたり、エンストに至るおそれがある。

また、特許文献２に記載の技術は、コンプレッサの非作動状態からの初回の起動直後のコンプレッサ内の液圧縮の回避が目的であるために、コンプレッサの起動直後にコンプレッサの液圧縮を検出している。しかしながら、固着等によるコンプレッサの故障は、通常、コンプレッサの作動中に発生することから、特許文献２に記載のようにコンプレッサの初回の起動直後に限って診断を行う構成では、固着等による故障を正確に診断することはできない。

そこで、コンプレッサの固着等による故障を検出・判定し、故障と判定された場合には、整備工場等でコンプレッサを交換・修理するまで、コンプレッサの再作動を禁止することが考えられる。但し、故障していないのに誤って故障と判定すると、整備工場に持ち込むまでエアコンが非作動状態となってしまい、車両搭乗者に著しい不便・不満を与えることとなることから、確実かつ正確な故障診断が望まれる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、エアコンのコンプレッサの固着等による故障を正確に判定することを目的としている。

そこで本発明では、エンジン回転数を検出し、エアコンのコンプレッサの作動中に第１のエンジン回転数の低下状態を検出したときに、先ず、上記コンプレッサの作動を停止し、このコンプレッサの作動停止から第１所定時間の経過後に、上記コンプレッサを再作動する。そして、このコンプレッサの再作動から第２所定時間内に、第２のエンジン回転数の低下状態を検出したときに、上記コンプレッサの故障と判定する。

エアコンのコンプレッサの作動中に第１のエンジン回転数の低下状態を検出した場合に、仮に即座に故障の判定を行うと、車両減速や変速機の変速操作等に起因するエンジン回転数の低下状態である場合にも誤って故障と誤判定する可能性がある。そこで本発明では、エアコンのコンプレッサの作動中に第１のエンジン回転数の低下状態を検出したとき、即座に故障診断を行うのではなく、先ず、エンジン回転数の低下状態を解消してエンストの発生を回避するように、コンプレッサの作動を停止し、このコンプレッサの作動停止から第１所定時間の経過後に、コンプレッサを再作動する。

そして、このコンプレッサの再作動から第２所定時間内に、第２のエンジン回転数の低下状態を検出した場合に上記コンプレッサの故障を判定する。このように、コンプレッサの再作動直後にも、再びエンジン回転数の低下状態が検出される場合に限って、コンプレッサの故障を判定しているために、誤判定を生じる可能性が低く、精度良くコンプレッサの故障を判定することができる。

また、上述したように、コンプレッサの非作動状態からの初回の起動直後には、コンプレッサ内の液圧縮に起因してエンジン回転数の低下を生じることがあるが、本発明では、コンプレッサの作動〜作動停止〜再作動の後に故障判定を行うようにしているために、このようなコンプレッサの起動直後の液圧縮に起因するエンジン回転数の低下状態を誤って故障と判定するおそれもない。

本発明によれば、エンジン回転数の低下によるエンストの発生を抑制もしくは回避しつつ、コンプレッサの固着等による故障を精度良く判定することができる。

本発明の一実施例に係る車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置を簡略的に示す構成図。 上記実施例のコンプレッサの故障診断処理の流れを示すフローチャート。 上記実施例のコンプレッサの故障診断処理を適用した場合の挙動を示すタイミングチャート。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例に係る車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置を簡略的に示している。車両に搭載される車両用エアコンは、周知のように、車室内の暖房，冷房及び除湿を実施するものであり、エンジン１１により回転駆動されて冷媒の吸入，圧縮，及び吐出を行い、冷媒サイクル中の冷媒を循環させるコンプレッサ１２と、このコンプレッサ１２から吐出された高温高圧の冷媒を冷却して凝縮液化するコンデンサ１３と、膨張弁（図示省略）で減圧膨張された冷媒を蒸発させ、このときの気化熱により空気を冷却するエバポレータ１４と、等を備えている。

エンジン１１の回転動力はベルト１５及びプーリ１６，１７（あるいはチェーン及びスプロケット）を介してコンプレッサ１２へ伝達され、その動力伝達経路には電磁クラッチ１８が介装されている。電磁クラッチ１８はエンジンコントロールユニット２０からの指令信号により駆動制御され、電磁クラッチ１８の締結時にコンプレッサ１２が作動状態となり、電磁クラッチ１８の開放時にコンプレッサ１２が停止状態となる。

エンジンコントロールユニット２０は、アイドル回転数制御や燃料噴射制御等の各種エンジン制御の他、後述するコンプレッサ１２の故障診断などの制御処理を記憶及び実行するものである。このエンジンコントロールユニット２０には、運転者により操作されるエアコン操作装置２１によりエアコンのＯＮ・ＯＦＦや設定温度等のエアコン情報が入力されるとともに、クランク角センサ２２（エンジン回転数検出手段）により検出されるエンジン回転数の他、エンジン１１側よりアクセル開度等のエンジン情報が入力される。また、エンジンコントロールユニット２０には、車速等の車両情報が入力されるとともに、自動変速機を駆動制御する変速機コントロールユニット（図示省略）よりギヤ位置やロックアップ信号（Ｌ／Ｕ）等の変速機（Ｔ／Ｍ）情報が入力される。

図２は、本実施例に係るエアコン用のコンプレッサ１２の固着等による故障診断処理の流れを示すフローチャートであり、本ルーチンはエンジンコントロールユニット２０により所定期間毎（例えば、１０ｍｓ毎）に繰り返し実行される。

ステップＳ１１では、エアコン用のコンプレッサ１２が作動中であるか、つまり電磁クラッチ１８が締結状態であるか否かを判定する。コンプレッサ１２が作動中であればステップＳ１２へ進み、コンプレッサ１２が作動中でなければ後述のステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１２では、エンジン回転数の変化速度ΔＮＥが、予め設定された所定低下速度ΔＮＥ１（負の値）以下であるかを判定する。ここで、変化速度ΔＮＥは、この実施例ではエンジン回転数の上昇時・加速時に正の値となるように定義されており、従って、エンジン回転数の低下時・減速時の変化速度ΔＮＥや上記の所定低下速度ΔＮＥ１は、負の値となる。従って、このステップＳ１２では、エンジン回転数の低下速度｜ΔＮＥ｜（変化速度ΔＮＥの絶対値）が、所定低下速度｜ΔＮＥ１｜（ΔＮＥ１の絶対値）以上であるかを判定している。エンジン回転数の低下速度｜ΔＮＥ｜が所定低下速度｜ΔＮＥ１｜以上であれば、ステップＳ１３へ進み、エンジン回転数の低下速度｜ΔＮＥ｜が所定低下速度｜ΔＮＥ１｜未満であれば、後述のステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１３では、コンプレッサ１２の作動停止の開始時刻（図３の時刻ｔ１，ｔ３，ｔ６参照）からの経過時間を計測するタイマ１の計測を開始する。タイマ１や後述のタイマ２はエンジンコントロールユニット２０に内蔵されるものである。

ステップＳ１４では、後述するコンプレッサ１２の再作動の開始時刻（図３の時刻ｔ２，ｔ５参照）からの経過時間を計測するタイマ２の値が第２所定時間ΔＴ２以下であるかを判定する。この第２所定時間ΔＴ２は、試験や適合により予め設定される値であって、コンプレッサ１２が固着している場合に、コンプレッサ１２の再作動時にエンジン回転数が一時的に大きく変動する期間を含むように設定され、少なくとも後述する第１所定時間ΔＴ１よりも短い時間である。コンプレッサ１２の再作動からの経過時間が第２所定時間ΔＴ２内であればステップＳ１５へ進み、第２所定時間ΔＴ２を超えていればステップＳ１７へ進む。

ステップＳ１５では、再作動直後回転数復帰フラグが「１」であるかを判定する。この再作動直後回転数復帰フラグは、後述するように、エンジン回転数の上昇速度ΔＮＥが所定上昇速度ΔＮＥ２以上である場合に「１」に設定され（ステップＳ１８，Ｓ２１参照）、ステップＳ３１で「０」にリセットされるものである。この再作動直後回転数復帰フラグが「１」であればステップＳ３０へ進み、後述の固着判定カウンタの値を「０」にクリアして、ステップＳ２２へ進む。再作動直後回転数復帰フラグが「１」でなければステップＳ１６へ進む。

ステップＳ１６では、再作動直後回転数低下フラグを「１」に設定する。この再作動直後回転数低下フラグは、ステップＳ１２においてエンジン回転数の低下速度｜ΔＮＥ｜が所定低下速度｜ΔＮＥ１｜以上であると判定された場合に、このステップＳ１６において「１」に設定され、後述のステップＳ３１において「０」にリセットされるものである。

ステップＳ１７では、上記のステップＳ１４と同様、タイマ２の値が第２所定時間ΔＴ２以下であるか、つまり、コンプレッサ１２の再作動開始からの経過時間が第２所定時間ΔＴ２内であるかを判定する。第２所定時間ΔＴ２内であればステップＳ１８へ進む。第２所定時間ΔＴ２を超えていればステップＳ３１へ進み、再作動直後回転数低下フラグ及び再作動直後回転数復帰フラグの双方を「０」にリセットして、固着による故障の判定を中断・禁止する。

ステップＳ１８では、エンジン回転数の変化速度（上昇速度）ΔＮＥが所定上昇速度ΔＮＥ２以上であるかを判定する。エンジン回転数の上昇速度ΔＮＥが所定上昇速度ΔＮＥ２以上であればステップＳ１９へ進み、所定上昇速度ΔＮＥ２未満であれば、後述のステップＳ２２へ進む。

ステップＳ１９では、上記の再作動直後回転数低下フラグが「１」であるかを判定する。再作動直後回転数低下フラグが「１」であればステップＳ２０へ進み、再作動直後回転数低下フラグが「１」でなければ後述のステップＳ２２へ進む。

ステップＳ２０では、固着判定カウンタの値に「１」を加算（インクリメント）して、カウンタの値を更新・積算する。

ステップＳ２１では、ステップＳ１８においてエンジン回転数の上昇速度ΔＮＥが所定上昇速度ΔＮＥ２以上であると判定されたことを受けて、再作動直後回転数復帰フラグを、この判定内容（ΔＮＥ≧ΔＮＥ２）を表す「１」に設定する。

ステップＳ２２では、固着判定カウンタの値が、所定回数（この実施例では２回）以上であるかを判定する。固着判定カウンタの値が所定回数以上であればステップＳ２３へ進み、固着判定カウンタの値が所定回数以上でなければステップＳ２４へ進む。

ステップＳ２３では、コンプレッサ１２が固着による故障であることを確定し、コンプレッサ固着確定フラグ（図３参照）を、この判定結果（固着確定）を表す「１」に設定する。この固着確定フラグの値は、エンジンコントロールユニット２０内の記憶装置に記憶され、イグニッションスイッチのＯＦＦによる車両停止後にもクリアされることなく保持される。

ステップＳ２４では、上記のステップＳ２３により固着と確定されたか否か、つまりコンプレッサ固着確定フラグの値が「１」であるか否かを判定する。固着確定の場合には後述のステップＳ２９へ進み、固着が確定されていない場合にはステップＳ２５へ進む。

ステップＳ２５では、コンプレッサ１２の作動停止時間を計測するタイマ１の値が第１所定時間ΔＴ１以下であるかを判定する。この第１所定時間ΔＴ１は、試験や適合により予め設定される値であり、エンジン回転数の低下によるコンプレッサ１２の作動停止後にエンジン回転数が復帰（上昇）することによってコンプレッサ１２を再作動してもエンストを確実に回避するのに必要な作動停止からの時間に相当する。第１所定時間ΔＴ１以内であればステップＳ２６へ進み、第１所定時間ΔＴ１を超えていれば後述のステップＳ３２へ進む。

ステップＳ２６では、エンジン状態や車両状態に起因してエンジン回転数が低下する可能性のある状態であるか、つまりコンプレッサ１２の故障以外の要因によりエンジン回転数が低下する可能性のある状態であるか否かを判定する。このようにエンジン状態や車両状態によってエンジン回転数が低下する状態とは、例えば、運転者のアクセル操作やブレーキ操作による車両の急減速、自動変速機のＮレンジからＤレンジへの切換、自動変速機のアップシフト、アクセルペダルのＯＮ／ＯＦＦ操作、ロックアップクラッチの操作などである。エンジン状態や車両状態に起因するエンジン回転数の低下状態である場合にはステップＳ２７へ進み、それ以外の場合にはステップＳ２８へ進む。

ステップＳ２７では、コンプレッサ１２の作動停止時間の判定用の第１所定時間ΔＴ１を増加側へ補正して、この第１所定時間ΔＴ１、つまりコンプレッサ１２の作動停止から再作動までの時間を延長する。

ステップＳ２８では、エンジン回転数を所定量上昇させて、本ルーチンを終了する。例えば、アイドル運転中であればアイドル目標回転数を所定量増加し、車両走行中であれば、自動変速機のダウンシフトによりエンジン回転数を所定量上昇させる。

ステップＳ２９では、電磁クラッチ１８を開放状態として、エアコン用のコンプレッサ１２の作動を停止する。

ステップＳ３２では、コンプレッサ１２の作動停止時間を計測するタイマ１の値が第１所定時間ΔＴ１以上であるかを判定する。第１所定時間ΔＴ１に達するとステップＳ３３へ進み、コンプレッサ１２の再作動の開始（図３の時刻ｔ２，ｔ５参照）からの経過時間を計測するタイマ２の計測を開始する。

ステップＳ３４では、電磁クラッチ１８を締結状態として、エアコンのコンプレッサ１２の作動を再開する。

図３は、このような本実施例の故障診断を適用した場合の挙動を示すタイミングチャートである。この図３を参照して、本実施例の特徴的な構成及び作用効果について説明する。

時刻ｔ０〜時刻ｔ１の期間では、エアコンのコンプレッサ１２が作動中であり、かつ、目標アイドル回転数ｔＮＥへ向けてエンジン回転数をフィードバック制御するアイドル回転数制御が行われている。このときのアイドル回転数制御では、コンプレッサ１２の作動中であるために、目標アイドル回転数ｔＮＥが通常の値よりも所定量（例えば、１００ｒｐｍ程度）高いハイアイドル状態とされている。このようなコンプレッサ作動中に、コンプレッサ１２が異物噛み込み等により固着すると、エンジン回転数が一時的に大きく低下し、これに伴って、エンジン回転数の低下速度（変化速度ΔＮＥの絶対値）が一時的に大きくなる。

そして、時刻ｔ１において、エンジン回転数の低下速度｜ΔＮＥ｜が所定低下速度｜ΔＮＥ１｜以上であることを検出すると（ステップＳ１２）、第１のエンジン回転数の低下状態であると判断して、エンジン回転数の過剰な低下に起因するエンストの発生を回避するように、コンプレッサ１２の作動を停止するとともに（ステップＳ２９）、エンジン回転数を意図的に上昇させ（ステップＳ２８）、かつ、作動停止時間を計測するタイマ１の計測を開始する（ステップＳ１３）。図３の例では、アイドル運転状態であるために、エンジン回転数を所定量上昇させるために、ステップＳ２８において目標アイドル回転数ｔＮＥを所定量ΔｔＮＥ（例えば、３００ｒｐｍ程度）だけ増加させている。この際、急激なエンジン回転数の上昇による急激なトルク変動や回転変動を生じることのないように、目標アイドル回転数ｔＮＥの変化速度（上昇速度）を制限して、図３に示すように目標アイドル回転数ｔＮＥを徐々に増加させている。

このように時刻ｔ１においてコンプレッサ１２の作動を停止することで、コンプレッサ１２の固着により一時的に大きく低下したエンジン回転数が急激に上昇して、元のエンジン回転数の近傍へと復帰する。従って、図３に示すように、時刻ｔ１の直前に、コンプレッサ１２の固着によりエンジン回転数の低下速度が一時的に大きくなる一方、時刻ｔ１の直後に、コンプレッサ１２の作動停止及びエンジン回転数の上昇制御によってエンジン回転数の上昇速度が一時的に大きくなる。

その後、作動停止の開始時刻ｔ１から第１所定時間ΔＴ１が経過すると（時刻ｔ２）、時刻ｔ１での回転変動の影響がなくなり、かつ十分な回転数の上昇ができてエンストを生じることなくコンプレッサ１２の再作動が可能であると判断して、コンプレッサ１２を再作動し、この再作動の開始時刻ｔ２からの経過時間を計測するタイマ２の計測を開始する（ステップＳ３２〜Ｓ３４）。

上記再作動直後の時刻ｔ３において、エンジン回転数の低下速度｜ΔＮＥ｜が所定低下速度｜ΔＮＥ１｜以上であることを検出すると、上記の時刻ｔ１の場合の処理と同様に、エンジン回転数の低下に伴うエンストの発生を回避するように、コンプレッサ１２の作動を停止する（ステップＳ２９）。

そして、タイマ２により計測される再作動からの経過時間が第２所定時間ΔＴ２に達する前に（ステップＳ１７）、上述したようなエンジン回転数の所定低下速度｜ΔＮＥ１｜以上の低下状態を検出し（ステップＳ１２）、かつ、その後にエンジン回転数の所定上昇速度ΔＮＥ２以上の上昇状態を検出すると（ステップＳ１８）、図１の時刻ｔ４において、コンプレッサ１２が固着による故障であると判定し、固着判定カウンタの値（判定回数）に「１」を加える（ステップＳ２０）。

以下、上述した時刻ｔ２〜ｔ４での処理と同様にして、コンプレッサ１２の再作動（時刻ｔ５），作動停止（時刻ｔ６），及び固着判定（時刻ｔ７）が行われ、固着判定回数が所定回数（この例では２回）に達した時刻ｔ７において、コンプレッサ１２が固着による故障であると確定し（ステップＳ２２，Ｓ２３）、コンプレッサ固着確定フラグを、固着が確定していることを示す「１」に設定する。このように固着が確定すると、イグニッションスイッチによる車両の停止・始動操作や、エアコン操作装置２１によるエアコン操作にかかわらず、それ以降のエアコン用のコンプレッサ１２の作動を禁止する。

［１］このように本実施例では、コンプレッサ１２の作動中に、最初の所定低下速度｜ΔＮＥ１｜以上のエンジン回転数の低下（第１のエンジン回転数の低下状態）を検出した時点ｔ１では、固着による故障診断を実施せずに、先ず、エンジン回転数の低下状態を解消してエンストの発生を回避するように、コンプレッサ１２の作動を停止し、このコンプレッサ１２の作動停止から第１所定時間ΔＴ１の経過後に、コンプレッサ１２を再作動する。

そして、このコンプレッサ１２の再作動から第２所定時間ΔＴ２内に、再度のエンジン回転数の低下状態（第２のエンジン回転数の低下状態）を検出した場合に限り、コンプレッサ１２の固着による故障の判定を行う。つまり、コンプレッサ１２の作動中〜エンジン回転数の低下による作動停止〜再作動を経た後に初めて故障診断を実施し、具体的には、この再作動の直後に再びエンジン回転数の低下状態（第２のエンジン回転数の低下状態）が検出される場合に限って、コンプレッサ１２の故障を判定している。従って、車両減速や変速操作等に起因してエンジン回転数が低下するような場合に誤ってコンプレッサ１２の固着による故障と誤判定される可能性が低く、精度良くコンプレッサ１２の固着による故障を判定することが可能となる。

また、上述したように、コンプレッサ１２の初回の起動直後には、コンプレッサ内の液圧縮に起因してエンジン回転数の低下を生じることがあるが、本実施例では、コンプレッサ１２の作動中〜作動停止〜再作動を経た後に故障診断を行うようにしているために、このようなコンプレッサ１２の起動直後の液圧縮に起因するエンジン回転数の低下状態を誤って故障と判定するおそれもない。

なお、上記実施例では、制御の簡素化のために、コンプレッサ作動中の初回のエンジン回転数の低下状態（第１のエンジン回転数の低下状態）の判定と、コンプレッサの再作動後の２度目以降のエンジン回転数の低下状態（第２のエンジン回転数の低下状態）の判定と、を同一のステップＳ１２の判定処理として実施しているが、判定精度を向上するために、両者の判定処理の内容を異なるものとしても良い。

［２］エンジン回転数の低下状態の検出処理として、上記実施例では、主に制御の簡素化や演算負荷・メモリ使用量の軽減を目的として、図２のステップ１２において、エンジン回転数の低下速度｜ΔＮＥ｜が所定低下速度｜ΔＮＥ１｜以上である場合に、エンジン回転数の低下状態であると検出・判定している。

［３］但し、このようにエンジン回転数の低下速度のみによりエンジン回転数の低下状態の判定を行うと、例えば高回転域での運転中に、自動変速機のアップシフトや運転者のブレーキ操作等によってエンジン回転数の低下速度が一時的に大きくなる場合のように、コンプレッサ１２の故障に起因するエンジン回転数の低下ではなく、かつ、エンストを生じるおそれのないエンジン回転数の低下状態であるにもかかわらず、エンジン回転数の低下状態であると判定されて、不必要にコンプレッサ１２の作動停止が行われるおそれがある。

そこで、エンジン回転数の低下状態の検出精度を向上するために、例えば図２のステップＳ１２においては、エンジン回転数の低下速度｜ΔＮＥ｜が所定低下速度｜ΔＮＥ１｜以上であり、かつ、エンジン回転数が所定値以下である場合に、エンジン回転数の低下状態であると検出・判定するように構成しても良い。この場合のエンジン回転数の所定値は、ハイアイドル状態での目標アイドル回転数よりも高い値（例えば、１０００ｒｐｍ程度）に設定される。

［４］あるいは、より簡易的に、図２のステップＳ１２において、単にエンジン回転数が所定値以下であるか否かを判定するように構成しても良い。この場合のエンジン回転数の所定値は、目標アイドル回転数よりも更に低い値（例えば、３００ｒｐｍ程度）とされる。

［５］また上記実施例のように、エンジン１１とコンプレッサ１２との動力伝達経路に電磁クラッチ１８を介装した構成によれば、この電磁クラッチ１８の開放・締結の切換によって、コンプレッサ１２の作動停止と再作動との切換を応答性良く簡便に行うことが可能である。

［６］上記実施例では、コンプレッサ１２の一度の故障判定で故障を確定するのではなく、故障と判定された回数が所定回数以上の場合に、コンプレッサ１２が故障であると確定している（ステップＳ２２，Ｓ２３）。このように複数回の故障判定を経て故障を確定することによって、偶発的なエンジン回転数の低下等による誤判定をより確実に防止することができ、診断精度を更に向上することができる。

［７］また、このようにコンプレッサ１２の故障を確定した場合には、その判定結果を例えば固着確定フラグ（図３参照）を用いて記憶し、それ以降のコンプレッサ１２の再作動を禁止している。従って、コンプレッサ１２が故障しているにもかかわらずコンプレッサ１２が誤って作動するおそれがなく、コンプレッサ１２の不用意な作動によるエンストの発生を確実に回避することができる。

なお、記憶した故障判定の結果（固着確定フラグの値）は、整備工場などでしか実施できない所定の手順又はツールを用いないと、解除できないようにする。この理由は、運転者が容易に実施し得るような操作や手順で解除できるようにした場合、コンプレッサ１２が故障したままエアコンが再作動可能になり、エンストを生じるおそれがあるためである。

［８］コンプレッサ１２の固着によりエンジン回転数が急激に低下した場合、電磁クラッチ１８の解除によりコンプレッサ１２の作動を停止することによって、急激にエンジン回転数が上昇（復帰）する。一方、アップシフト時や急減速時のように、コンプレッサ１２の故障以外の要因によってエンジン回転数が急激に低下した場合には、コンプレッサ１２の故障の場合に比して、コンプレッサ１２の作動停止に伴うエンジン回転数の上昇（復帰）が緩やかなものとなる。

そこで上記実施例では、再作動後の故障判定に際し、コンプレッサの再作動から第２所定時間ΔＴ２内に、所定低下速度｜ΔＮＥ１｜以上のエンジン回転数の低下状態を検出するだけでなく、その直後に所定上昇速度｜ΔＮＥ２｜以上のエンジン回転数の上昇状態を検出した場合に限り、コンプレッサ１２の故障であると判定している。このように、エンジン回転数の低下状態に続けてエンジン回転数の上昇状態が第２所定時間ΔＴ２内に連続して表れるパターンの場合に限って故障と判定することで、アップシフトや急減速等のコンプレッサ１２の故障以外の要因によってエンジン回転数が急激に低下した場合に故障と誤判定されることをより確実に抑制・防止し、診断精度を更に向上することができる。

［９］コンプレッサの固着に起因するエンジン回転数の低下によってコンプレッサの作動を停止している場合に、この作動停止中にエンジン・車両状態に起因してエンジン回転数が低下すると、作動停止から第１所定時間ΔＴ１の経過後にコンプレッサ１２を再作動する際に、コンプレッサ１２の固着による回転数の低下が重なることで、エンジン回転数が大きく低下して、エンストを生じるおそれがある。

また、コンプレッサ１２の固着以外のアップシフト等による偶発的なエンジン回転数の低下によってコンプレッサ１２を非作動としている場合、この作動停止中にエンジン・車両状態に起因してエンジン回転数が低下すると、作動停止から第１所定時間ΔＴ１の経過後にコンプレッサ１２を再作動する際に、コンプレッサ１２が固着していないにもかかわらず、上記の偶発的なエンジン回転数の低下によってエンジン回転数が比較的に低い状態となっているために、このエンジン回転数の低下状態がコンプレッサの固着によるものと誤って判定されるおそれがある。

そこで上記実施例では、コンプレッサ１２の作動停止から第１所定時間ΔＴ１内に、アップシフトや車両減速時など、エンジン運転状態や車両運転状態に起因して生じる偶発的なエンジン回転数の低下状態（第３のエンジン回転数の低下状態）を検出した場合には、ステップＳ２６からステップＳ２７へ進み、上記の第１所定時間ΔＴ１を延長している。

このように、コンプレッサ１２の作動停止中に偶発的なエンジン回転数の低下が生じた場合には、第１所定時間ΔＴ１を延長して、作動停止時間を延長することで、エンジン回転数の復帰（上昇）時間を確保し、第１所定時間ΔＴ１の経過後のコンプレッサ１２の再作動時におけるエンジン回転数の低下を抑制・緩和することができる。これによって、コンプレッサ１２の再作動時におけるエンストの発生を抑制するとともに、誤判定を抑制・回避することができる。

［１０］あるいは、コンプレッサ１２の作動停止から第１所定時間ΔＴ１内に、アップシフトや車両減速時などの偶発的なエンジン回転数の低下状態（第３のエンジン回転数の低下状態）を検出した場合に、誤判定の発生を確実に回避するように、コンプレッサ１２の故障判定を禁止するように構成しても良い。

［１１］点火プラグやインジェクタの異常により失火している場合、エンジン回転数の低下が短い時間内に連続して発生する。そこで本実施例では、このような状態を検出したら、誤判定を回避するように、故障判定を中断・禁止している。つまり、複数回のエンジン回転数の低下状態を検出した場合に、上述した点火プラグやインジェクタの異常により失火していると判断して、故障判定を禁止している。より具体的には、図２のステップＳ１２において、再始動直後回転数復帰フラグが「１」と判定されれば、今回のルーチンよりも以前に実行されたルーチンでのステップＳ１６において再始動直後回転数低下フラグが「１」に設定されていることとなり、このことから複数回のエンジン回転数の低下状態を経験していると判断して、ステップＳ３０へ進み、固着判定カウンタをクリアすることによって、故障判定を中断・禁止する構成としている。

［１２］また、図２のステップＳ２９において、エンジン回転数の低下状態の検出によってコンプレッサ１２の作動を停止する場合には、固着を確定した場合（Ｓ２４）を除きステップＳ２８で、エンジン回転数を所定量上昇させている。例えば、上記実施例のようにアイドル運転中の場合には、目標アイドル回転数を所定量ΔｔＮＥだけ増加し、車両走行中であれば、自動変速機のダウンシフトによるエンジン回転数を所定量上昇させる。このように、コンプレッサ１２を再作動させる前に予めエンジン回転数を上昇しておくことで、コンプレッサ１２の再作動時におけるエンストの発生をより確実に抑制・回避することができる。

１１…エンジン
１２…コンプレッサ
１８…電磁クラッチ
２０…エンジンコントロールユニット
２２…クランク角センサ（エンジン回転数検出手段）

Claims (11)

1. エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
   エアコンのコンプレッサの作動中に第１のエンジン回転数の低下状態を検出したときに、上記コンプレッサの作動を停止する作動停止手段と、
   上記コンプレッサの作動停止から第１所定時間の経過後に、上記コンプレッサを再作動する再作動手段と、
   上記コンプレッサの再作動から第２所定時間内に、第２のエンジン回転数の低下状態を検出した場合に、上記コンプレッサの故障を判定する故障判定手段と、
   を有し、
   上記故障判定手段は、上記コンプレッサの再作動から上記第２所定時間内に、上記第２のエンジン回転数の低下状態を検出するとともに、その後のエンジン回転数の上昇状態を検出したときに、上記コンプレッサの故障と判定することを特徴とする車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置。
2. 上記第１及び第２のエンジン回転数の低下状態が、エンジン回転数の低下速度が所定低下速度以上の状態であることを特徴とする請求項１に記載の車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置。
3. 上記第１及び第２のエンジン回転数の低下状態が、エンジン回転数が所定回転数以下の状態であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置。
4. 上記エンジンと、このエンジンにより駆動される上記コンプレッサとの動力伝達経路に電磁クラッチが設けられ、
   上記作動停止手段が上記電磁クラッチを開放するものであり、上記再作動手段が上記電磁クラッチを締結するものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置。
5. 上記故障判定手段によって上記コンプレッサが故障と判定された回数が所定回数以上の場合に、上記コンプレッサの故障を確定する故障確定手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置。
6. 上記故障確定手段によって上記コンプレッサの故障が確定された場合に、以降の上記コンプレッサの作動を禁止することを特徴とする請求項５に記載の車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置。
7. 上記作動停止手段によるコンプレッサの作動停止から上記第１所定時間内に、第３のエンジン回転数の低下状態を検出したとき、上記第１所定時間を延長することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置。
8. 上記作動停止手段によるコンプレッサの作動停止から上記第１所定時間内に、第３のエンジン回転数の低下状態を判定したとき、上記故障判定手段による上記コンプレッサの故障判定を禁止することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置。
9. 上記作動停止手段によるコンプレッサの作動停止から上記第１所定時間内に、複数回のエンジン回転数の低下状態を検出した場合に、上記故障判定手段による上記コンプレッサの故障判定を禁止することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置。
10. 上記作動停止手段によりコンプレッサの作動を停止した場合、エンジン回転数を所定量上昇させることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の車両用エアコンのコンプレッサの故障診断装置。
11. エンジン回転数を検出し、
    エアコンのコンプレッサの作動中に第１のエンジン回転数の低下状態を検出したときに、上記コンプレッサの作動を停止し、
    このコンプレッサの作動停止から第１所定時間の経過後に、上記コンプレッサを再作動し、
    このコンプレッサの再作動から第２所定時間内に、第２のエンジン回転数の低下状態を検出するとともに、その後のエンジン回転数の上昇状態を検出したときに、上記コンプレッサの故障を判定することを特徴とする車両用エアコンの故障診断方法。

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