JPH01195112A - 自動車用空調装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は可変容量式コンプレッサを備えた自動車用空調
装置の制御装置に関する。

（従来技術） コンプレッサ式の空調装置すなわちエアコンを備えた自
動車においては、エンジンのアイドル運転中にコンプレ
ッサが作動すると、それが大きな外部負荷として作用す
るためにエンジン回転数が低下して燃焼が不安定になる
という問題がある。

そこで、このようなエアコン使用に伴うアイドル回転数
の落ち込みを防ぎ、さらにこれを所定値高くしてエアコ
ンの能力を向上させるようにすることが従来から行われ
ている。例えば特開昭６２−６３１５２号公報記載のも
のでは、吸気通路にスロットル弁をバイパスするバイパ
スエア通路を形成して、該バイパスエア通路に設けたバ
イパス弁によって吸気量を調整し、エアコン使用時のア
イドル回転数が所定値高い目標回転数となるよう制御し
ている。ところが、このようなものでは、アイドル状態
に入って初めて上記のようなアイドル制御が開始される
ため、アイドル復帰時にエンジン出力が負荷に追いつか
ないという問題がある。

つまり、コンプレッサが作動している状態で減速したと
き、エンジン回転数が下がっていってアイドルゾーンに
入ったことが検出されたときバイパス弁等による吸気量
制御が開始されるが、このバイパス弁等の制御にどうし
ても応答遅れがあるために、外部負荷に見合う吸気量が
得られない。そのため、とくに、可変容量式コンプレッ
サを最大容量で作動させたままアイドル復帰した場合と
か、あるいは、減速時に燃料カットを行うときは負荷を
加えても燃費が悪化しないことを利用して減速時にコン
プレッサ容量を最大にし冷却能力を高めるようにした自
動車においては、コンプレッサの容量制御の応答性に起
因し外部負荷が大きくなったままでアイドル復帰する可
能性があり、エンジンの回転変動やエンストが発生する
恐れがある。

バイパス弁をアイドル復帰前に開いておくことによって
吸気量増量の遅れをカバーすることも考えられるが、そ
のようにアイドル復帰前に吸気量を増量すると当然のこ
とながら減速性がそれだけ悪くなる。それでは、バイパ
ス弁をアイドル復帰前に開き、しかも減速性をさほど悪
化させない程度にバイパスエア量を小さく設定したらど
うかというと、その場合は、実際にアイドル状態になっ
たときにやはり応答遅れがあって負荷に追いつけないた
めに失火する恐れがある。また、減速時にエアコンを完
全にカットすることも一つの手段として考えられるが、
この方式では、アイドル移行後においてもしばらくの間
クーラの効きが悪い状態が継続することになるし、また
、エアコンを完全カットするときに回転変動によってフ
ィーリングが悪化する。

従来、例えば特開昭５７−１７５４２３号公報に記載さ
れているように、エンジン回転数がある一定値以下にな
るとコンプレッサ容量を小さくすることによって、アイ
ドリング時の負荷を軽減するようにしたものが知られて
いる。これは、車両停車時（アイドリング時）に外部負
荷が大きいままではエンジンのオーバーヒートが生ずる
恐れがあり、また、これを避けるためコンプレッサを停
止させてしまったのでは、蒸発器直後の空気温度が急上
昇して冷房感が悪化するという問題に対処するための方
策であるが、同時にまた、外部負荷が小さくなることに
よって、アイドル復帰時におけるエンジンの回転変動等
の防止がある程度やりやすくなることが考えられる。し
かしながら、上記コンプレッサの容量が所望の値まで低
下するには一定以上の動作時間を要するため、この技術
のように上記一定回転数以下でコンプレッサ容量を小さ
くする制御を開始するものでは、上記動作時間の間はコ
ンプレッサの容量は十分低下していないことや、アイド
ル制御手段の制御開始時の応答遅れが相俟ってアイドル
復帰時におけるエンジンの回転変動およびエンストを根
本的に防ぐことができない。なお、この技術では、上記
一定回転数以下でコンプレッサの容量は継続的に低下し
ておりアイドル時の冷却効果が落ちることは明らかであ
る。

このように、従来の技術によっては、コンプレッサが作
動したまま減速からアイドル状態になったときの回転変
動やエンストを効果的に防止することができなかった。

（発明の目的） 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであって、エ
アコン用コンプレッサが作動したままアイドル状態とな
ったときのエンジン停止あるいは回転変動を効果的に防
止することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、エアコン用コンプレッサが作動している状態
でのアイドル運転時のエンジン回転数を所定値に制御す
るためのアイドル制御手段が、アイドル復帰時に応答遅
れを生じて、負荷がアイドル制御手段の制御範囲を越え
てしまい、そのために回転変動やエンストが生ずるとい
う認識に基づき、アイドル復帰時の負荷を制御範囲に設
定するための手段を見い出したものであって、その構成
は第１図に示すとおりである。すなわち、本発明に係る
自動車用空調装置の制御装置は、自動車用エンジンによ
り駆動されるエアコン用可変容量式コンプレッサと、該
コンプレッサの作動を判定するコンプレッサ作動判定手
段と、前記エンジンのアイドル運転を検出するアイドル
検出手段と、前記コンプレッサ作動判定手段の判定信号
と前記アイドル検出手段の検出信号を受けて、前記コン
プレッサが作動しているアイドル運転時のエンジン回転
数を所定値に制御するアイドル制御手段と、減速時にエ
ンジン回転数がコンプレッサの負の容量変化速度に基づ
き設定されたアイドル回転数より高いアイドル復帰前の
所定回転数まで低下したことを検出するアイドル復帰前
回転数検出手段と、該アイドル復帰前回転数検出手段に
よってエンジン回転数が前記所定回転数まで低下したこ
とが検出されたとき、前記コンプレッサの容量を所定値
以下に低減するよう制御するコンプレッサ容量低減手段
とを備えたことを特徴としている。

（作用） コンプレッサが作動した状態でエンジンが減速に入り、
エンジン回転数が下がっていってアイドル回転数より高
い所定回転数に達すると、コンプレッサの容量低減制御
が開始され、アイドル復帰時には容量が所定値以下に低
減されている。一方、アイドル制御手段はエンジン回転
数がアイドル回転数にまで低下したとき作動を開始し若
干の応答遅れを伴って機能する。しかし、このときコン
プレッサの容量は小さく、負荷が制御範囲を越えること
はないので、エンストは生じない。また、アイドル制御
手段は所定値以下に低減されたコンプレッサ容量に対応
したエンジン回転数を目標に制御量が変化することにな
るので、急激な回転数の変動は生じない。なお、コンプ
レッサ容量の低減を所定期間に限り、その後は元に戻る
ようにしておけば、冷却効果は実質的に低下しない。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図は本発明の一実施例を示す全体図である。

この実施例において、自動車に搭載されたエンジン１は
、シリンダ２と、該シリンダ２内を往復動するピストン
３と、シリンダ２の上部を覆うシリンダヘッド４とで形
成された燃焼室５を備えている。シリンダヘッド４には
、燃焼室５に開口する吸気ボート６と排気ボート７が設
けられ、また、これらポート６．７を開閉する吸気弁８
および排気弁９が配設されている。シリンダヘッド４に
はまた、燃焼室５の上部中央位置に点火プラグｌＯが装
着されている。点火プラグ１０には、コントロールユニ
ット１１からの点火信号に基づきイグナイタ１２によっ
て高電圧が印加される。

吸気ボート６に接続された吸気通路１３には、吸気ボー
ト６に向けて燃料噴射用のインジェクタ１４が配設され
ている。そして、その上流側にはスロットル弁１５が設
けられ、さらにその上流には吸入空気量を検出するエア
フローメータ１６が設けられている。また、吸気通路１
３には、エアフローメータ１６の下流から分岐してスロ
ットル弁１５をバイパスするバイパスエア通路１７が形
成され、該バイパスエア通路１７には、コントロールユ
ニット１１によってデユーティ−制御されるソレノイド
式のバイパス弁１８が介設されている。これらバイパス
エア通路１７およびバイパス弁１８は、アイドル時のエ
ンジン回転数をコントロールするアイドル制御装置（Ｉ
ＳＯ）を構成している。

また、自動車用空調装置１９は、エンジンｌに電磁クラ
ッチ機構２０および伝動ベルト２１を介して駆動連結さ
れた可変容量式コンプレッサ２２と、車体のエンジンル
ーム前端部に配置され、走行風等との熱交換によりガス
冷媒を冷却して液冷媒に凝縮する凝縮器２３と、液冷媒
を蓄える受液器２４と、液冷媒をその気化に適した圧力
に減圧して膨張させる開度調整可能な膨張弁２５と、車
室内に配置され、液冷媒を気化させてその気化熱により
車室内の空気を冷却する蒸発器２６とを備えてなり、こ
れら機器２２〜２６を冷媒配管２７によって接続するこ
とにより冷媒回路が構成されている。コンプレッサ２２
はＡ／Ｃコントロールユニット２８によって制御される
。このＡ／Ｃコントロールユニット２Ｂに対しては、コ
ントロールユニット１１から後述のＡ／ＣＭＡＸ信号お
よびＡ／ＣＭＩＮ信号が出力される。

この実施例では、減速状態でエンジンへの燃料供給がカ
ットされるとともに、エアコン用コンプレッサの容量が
最大値に制御される。このため、コントロールユニット
１１には、エンジン回転数信号のほか、エアフローメー
タ１６からの吸入空気量信号、スロットル弁１５の開度
信号等が入力され、また、Ａ／Ｃコントロールユニット
２８には、自動車の室内温度信号、エアコンスイッチ信
号、温度設定スイッチからの目標温度信号等が入力され
る。そして、これらの入力信号に基づいて点火時期、燃
料噴射量およびＩＳＯ制御制御状定され、また、コンプ
レッサ２２の制御が行われる。

そして、減速時燃料をカットした状態からアイドル状態
への復帰が近い所定回転数までエンジン回転数が低下し
たとき、タイマをセットして所定期間コンプレッサ容量
を最小値に制御する。また、所定期間が過ぎると、コン
プレッサは通常制御による目標容量となるまで徐々に容
量が増大され、それとともに■ＳＣ制御量は徐々に増大
する。

第３図および第４図はこの実施例の制御を実行するフロ
ーチャートである。

まず、第３図に示すエンジン制御のルーチンについて説
明する。

スタートして、まず、エンジン回転数、スロットル開度
および吸入空気量を読み込む。そして、それらに基づい
て燃料基本演算つまり基本燃料噴射量の演算と、ＩＳＯ
基本演算つまり基本ＩＳＯ制御量の演算を行う。

つぎに、減速状態かどうかを判定し、減速状態であれば
燃料をカットする。そして、このときはまたエアコンを
最大容量とする信号（Ａ／ＣＭＡＸ信号）をＯＮにする
。

つぎに、燃料カット（Ｆ／Ｃ）状態から復帰する回転数
よりαだけ高い所定の回転数（アイドル復帰前の所定回
転数）まで下がったかどうかを判定する。そして、所定
の回転数以下に下がったということであれば、つぎにタ
イマセット中かどうかを判定し、セット中でなければタ
イマをセットし、またセット中であればそのままつぎに
進んでＡ／ＣＭＩＮ信号をＯＮとし、カウントダウンし
ていく。

つぎに、タイマがゼロになったかどうかを判定し、ゼロ
でなければそのまま進み、また、ゼロであるということ
であればＡ／ＣＭＩＮ信号をＯＦＦにする。

そして、このような設定のもとに燃料制御およびＩＳＯ
制御を行う。

一方、減速に入っていない場合は、何もせず、そのまま
通常の制御を行う。また、減速に入っていても、エンジ
ン回転数が所定値より高い状態では、燃料カットし、Ａ
／ＣＭＡＸ信号ＯＮとしたままの制御を行う。

つぎに、第４図に示すエアコン制御のルーチンを説明す
る。

スタートし、まず、室内温度ｔ、Ａ／Ｃスイッチ信号、
目標温度Ｔ、Ａ／ＣＭＡＸ信号、　Ａ／ＣＭＩＮ信号を
入力する。

つぎに、エアコンがセットされているかどうか、つまり
Ａ／ＣスイッチＯＮかどうかを見て、ＯＮであれば、室
内温度ｔを目標温度Ｔと比較する。

そして、室内温度ｔが目標温度Ｔより高いということで
あれば、つぎに、コンプレッサ最小制御の状態を示すフ
ラグが立っているかどうかを見る。

そして、フラグが立っていないということであれば、つ
ぎに、Ａ／ＣＭＡＸ信号ＯＮかどうかを見て、Ａ／ＣＭ
ＡＸ信号ＯＮであれば、通常の減速状態ということで、
コンプレッサを最大容量に制御する。

また、ＭＡＸ信号がＯＮでなければ、今度は、ＭＩＮ信
号ＯＮであるかどうかを見る。そして、ＭＡＸ信号ＯＮ
でなくＭＩＮ信号ＯＮでもないというときは、減速でも
アイドル復帰時でもないということで通常のコンプレッ
サ制御を行う。

一方、フラグが立っているとき、これは、前回、コンプ
レッサ最小制御であったということで、このときは、Ｍ
ＩＮ信号ＯＮかどうか、つまり、タイマが切れていない
かどうかを見る。そして、ＭＩＮ信号ＯＮであればコン
プレッサを最小容量に制御し、フラグを改めて１にする
。

また、フラグが立っていなくて、ＭＡｘ信号ＯＮでなく
ＭＩＮ信号ＯＮであるというときは、今回タイマがセッ
トされた、すなわち、アイドル復帰面ということでコン
プレッサ最小制御を行い、フラグを立てる。

また、フラグが立っているにもかかわらずＭＩＮ信号Ｏ
Ｎでない、つまりタイマが切れたときは、エンジンは既
にアイドル域に達したということで、コンプレッサの容
量を目標容量になるまで徐々に増大させ、フラグを０に
する。

Ａ／ＣスイッチがＯＮでないとき、あるいは、Ａ／Ｃス
イッチがＯＮであっても室内温度ｔが目標温度Ｔより高
くないというときは、コンプレッサをＯＦＦとする。

なお、上記実施例では、減速時に燃料をカットし、且つ
コンプレッサ容量を最大にするようなものについて説明
したが、本発明は、必ずしも減速　・時にこのような燃
料カットおよびエアコン制御を行うものに限定されるも
のではない。

また、本発明は、上記実施例のようにバイパスエアによ
りアイドル制御を行うものに限らず、電気的なスロット
ル制御装置によりアイドル制御を行うものなどに対して
も適用することができる。

本発明はその他いろいろな態様で実施することができる
。

（発明の効果） 本発明は上記のように構成されているので、エアコン用
コンプレッサが作動したままアイドル状態となったとき
のエンジン停止あるいは回転数の変動によるフィーリン
グの悪化を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図は本発明の一実施
例を示す全体図、第３図および第４図は同実施例の制御
を実行するフローチャートである。 １：エンジン、１１：コントロールユニット、１３：吸
気通路、１４：インジェクタ、１７：ノ（イパスエア通
路、１８ニバイパス弁、ｌ　９　：　空Ｆｌ装置、２２
：コンプレッサ、２　Ｂ　＋　Ａ／Ｃコントロールユニ
ット。 代理人　弁理士　進　藤　純　− 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　（１）自動車用エンジンにより駆動されるエアコン用
   可変容量式コンプレッサと、該コンプレッサの作動を判
   定するコンプレッサ作動判定手段と、前記エンジンのア
   イドル運転を検出するアイドル検出手段と、前記コンプ
   レッサ作動判定手段の判定信号と前記アイドル検出手段
   の検出信号を受けて、前記コンプレッサが作動している
   アイドル運転時のエンジン回転数を所定値に制御するア
   イドル制御手段と、減速時にエンジン回転数がコンプレ
   ッサの負の容量変化速度に基づき設定されたアイドル回
   転数より高いアイドル復帰前の所定回転数まで低下した
   ことを検出するアイドル復帰前回転数検出手段と、該ア
   イドル復帰前回転数検出手段によってエンジン回転数が
   前記所定回転数まで低下したことが検出されたとき、前
   記コンプレッサの容量を所定値以下に低減するよう制御
   するコンプレッサ容量低減手段とを備えたことを特徴と
   する自動車用空調装置の制御装置。