JPH025721A - アイドル回転速度制御装置 - 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） 本発明は車両用内燃機関等のためのアイドル回転速度制
御装置に係り、特に、機関により選択的に駆動される可
変容量型圧縮機の容量に応じ冷媒を循環させる冷凍サイ
クルを備えたアイドル回転速度制御装置に関する。

（従来技術） 従来、この種のアイドル回転速度制御装置においては、
車両用ニアコンディショナの冷凍サイクルに可変容量型
圧縮機を採用し、この圧縮機を駆動する内燃機関がアイ
ドル状態にあるとき圧縮機の容量に応じて内燃機関のア
イドル回転速度を制御するようにしたものがある（特開
昭５８−２２０９３９号公報参照）。

（発明が解決しようとする課題） ところで、このような構成においては、特に圧縮機内部
に容量調節機能をもつ、いわゆる容量内部可変式の圧縮
機においては、圧縮機の容量を検出することが技術的に
難しい。

そこで、本発明は、このようなことに対処すべく、機関
により選択的に駆動される冷凍サイクル中の可変容量型
圧縮機の冷媒吐出圧と負荷トルクとが比例関係にあるこ
とに着目して、機関のアイドル回転速度を過不足な（常
に通正に制御するようにしたアイドル回転速度制師装置
を提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） かかる課題の解決にあたり、本発明の構成上の特徴は、
第１図にて例示するごとく、機関１により選択的に駆動
される可変容量型圧縮機２ａの容量に応じ冷媒を循環さ
せる冷凍サイクル２を備えたシステムにおいて、機関１
のアイドル回転速度を制御する制御手段３と、機関１が
アイドル状態にあるときこれを検出するア・イドル状！
３検出手段４と、圧縮機２ａからの冷媒の吐出圧を検出
する吐出圧検出手段５とを設けて、アイドル状態検出手
段４の検出に応答して制御手段３が前記検出吐出圧の増
減に応じ前記アイドル回転速度を増減させるように制御
するようにしたことにある。

（作用効果） このように本発明を構成したことにより、機関１がアイ
ドル状態にある旨ア・イドル状態検出手段４が検出した
とき、制御手段３が、圧縮機２ａからの冷媒吐出圧に対
する吐出圧検出手段５の検出結果の増減に応じ機関１の
ア・イドル回転速度を増減させるように制御するので、
機関１に対する圧縮機２ａの負荷としてのトルクに常に
適正に合致したアイドル回転速度を確保することができ
、その結果、機関のアイドル状態にて圧縮機２ａＩＪ＜
駆動されていても、機関の適正な過不足なき燃料量の消
費の実現、即ち適正な燃費の改善を図り得る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第２
図において、符号Ｅは車両用内燃機関を示し、また符号
Ｒｃは当該車両用ニアコンディショナの冷凍す・イクル
を示している。内燃機関Ｅは、アクセルペダル１０の踏
込に伴うスロンＩ・ル弁１０ａの開度に応じ、吸気管１
０ｂ内−・の吸入空気流及び噴射燃料量に基き混合気を
形成し燃焼室内に供給燃焼させる。また、内燃機関Ｅは
、ア・イドル調整弁ｔＯＣを有しており、このアイドル
調整弁１０ｃは、吸気管１０ｂのバイパス管路１０ｄに
介装されて、その開度に応じ、スロットル弁１０ａの上
流から下流への吸入空気流のバイパスを許容する。

冷凍サイクルＲｃは、可変容量型圧縮機２０を備えてお
り、この圧縮機２０は、その付設の電磁クラッチ３０の
選択的係合下にて、内燃機関Ｅからベルト機構ＩＱｅを
介し動力伝達を受けて駆動される。圧縮機２０は、第２
図及び第３図に示すごとく、両配管Ｐｉ、Ｐ２間に介装
されているもので、この圧縮機２０は、電磁クラッチ３
０の係合下にて駆動される圧縮機本体２０ａと、この圧
縮機本体２０ａに組付けた圧力制御機構２０ｂとにより
構成されている。しかして、圧縮［２０ｂにおいては、
圧縮機本体２０ａが、その容量に応じ、エバポレータ４
０から配管Ｐ１、圧力制御機構２０ｂの環状吸入室２１
及び吸入孔２１ａを通し冷媒を吸入圧縮し、この圧縮冷
媒を、吐出弁２２ａ及び圧力制御機構２０ｂの吐出室２
２を通し配管Ｐ２内に吐出する。また、圧縮機本体２０
ａの容量は、圧力制御機構２０ｂ内の制御弁２３の開度
に応じ吐出室２２から圧力制御機構２０ｂの中間室２４
及び連通孔２４ａを通し圧縮機本体２０ａに付与される
圧縮冷媒の圧力の増減に伴い減増する。かかる場合、制
御弁２３は、圧力制御機構２０ｂ内において吸入室２１
に連通ずる低圧室２５内の冷媒の圧力（即ち、配管Ｐ１
内の冷媒の圧力）の減増に伴うベローフラム２６の伸縮
に応じ、弁体２３ａを上下動させてその開度を増減させ
る。なお、第３図にて符号２５ａは大気との連通孔を示
す。

凝縮器５０は、配管Ｐ２内の圧縮冷媒を凝縮し凝縮冷媒
として配管Ｐ３内に付与する。気液分離器６０は、配管
Ｐ３からの凝縮冷媒をガス相成分と液相成分に分離し、
この液相成分を冷媒として配管Ｐ４内に付与する。膨張
弁７０は、配管ｐｔ内の冷媒の温度に対する感温筒７０
ａの検出結果に応じた開度にて配管Ｐ４からの冷媒を膨
張させて配管Ｐ５を通しエバポレータ４０に付与する。

エバポレータ４０は、配管Ｐ５からの膨張冷媒の蒸発作
用に応じ流入空気流を冷却するとともに、蒸発冷媒を配
管Ｐ１を通し圧縮機２０に還流する。

次に、アイドル調整弁１０ｃ及び電磁クラソチ３０のた
めの電気回路構成を第２図を参照して説明する。操作ス
イッチＳＷは、ニアコンディショナを作動させるとき操
作されて操作信号を生じる。

車速センサ８０は当該車両の車速Ｖｓを検出しこの検出
結果に比例する周波数にて車速パルスを生じる。回転速
度センサ９０は、内燃機関Ｅの回転速度Ｎｅを検出しこ
の検出結果に比例する周波数にて回転速度パルスを生じ
る。外気温センサ１００は、当該車両の外気の温度を検
出し外気温検出信号として発生する。常開型圧カスイン
チ１１０は配管Ｐ２内の冷媒の圧力に応じ選択的に閉成
し圧力検出信号を発生する。かかる場合、配管Ｐ２内の
圧縮冷媒の吐出圧力をＰｄとすると、第５図に示すごと
く、吐出圧力Ｐｄの増大過程においては、Ｐｄ＜７　　
（ｋｇｆ／ｃ＋＋Ｉｇ）のとき圧力スイッチ１１０は閉
成状態にあり、Ｐｄ≧７　（ｋｇ　ｆ　／ａｄｇ　）の
とき圧力スイッチ１１０は閉成する。一方、吐出圧力Ｐ
ｄの減少過程においては、Ｐｄ≧６（ｋｇｆ／ｃＩＩ１
ｇ）のとき圧カスインチ１１０は開成状態にあり、Ｐｄ
＜６　　（ｋｇｆ／ｃｎ１ｇ）のとき圧カスインチ１１
０は閉成する。

波形整形器１２０は車速センサ８０からの各車速パルス
を波形整形し整形パルスとして順次発生する。波形整形
器１３０は回転速度センサ９０からの各回転速度パルス
を順次波形整形し整形パルスとして発生する。Ａ−Ｄ変
換器１４０は外気温センサ１００からの外気温検出信号
をディジクル変換し外気温ディジクル信号として発生す
る。マイクロコンピュータ１５０は、第４図に示すフロ
ーチャー１・に従いコンピュータプログラムを両波形整
形器１２０，１３０及びＡ−Ｄ変換器１４０との協働に
より実行し、この実行中において、ア・イドル調整弁１
０Ｃ及び電磁クラ・ノチ３０にそれぞれ接続した各駆動
回路１６０，１７０の制御に必要な演算処理を行う。但
し、上述のコンピュタプログラムはマイクロコンピュー
タ１５０のＲＯＭに予め記憶されている。なお、マーイ
クロコンピュータ１５０は、当該車両の・イグニッショ
ンスイッチＩＧの閉成によりバッテリＢから給電されて
作動状態となり、操作スイッチＳＷからの操作信号に応
答してコンビニ−タブログラムの実行を開始する。

以上のように構成した本実施例において、イグニッショ
ンスイッチＩＧの閉成により内燃機関Ｅを始動させると
ともにマイクロコンピュータ１５０を作動状態におく。

かかる段階にて、操作ス・イノチＳＷから操作信号を発
生させると、マーイクロコンピュータ１５０が第４図の
フローチャー１・に従いステ・／プ２００ａにてコンピ
ュータプログラムの実行を開始し、ステップ２１０にて
Ａ−Ｄ変換器１４０からのディジタル外気温信号の値（
以下、外気温Ｔ　ａ　ｍという）をＯ（”Ｃ）と比較判
別す、る。

現段階で、Ｔａｍ＞Ｑ（’ｃ）であれば、マイクロコン
ピュータ１５０がステップ２１０にて［ＹＥＳＪと判別
し、ステ、プ２１０ａにて電磁クラッチ３０を係合させ
るための係合出力信号を発生する。すると、電磁クラッ
チ３０が、マイクロコンピュータ１５０からの係合出力
信号に応答して駆動回路１７０により駆動されて係合し
、圧縮機２０が内燃機関Ｅからベルト機構１０ｅ及び電
磁クラッチ３０を介し動力を伝達されて駆動される。

しかして、冷凍サイクルＲｃにおいては、圧縮機２０が
その容量に応じ、配管Ｐｌ内の冷媒を吸入圧縮し高温高
圧の圧縮冷媒として配管Ｐ２内に吐出し、凝縮器５０が
配管Ｐ２からの圧縮冷媒を凝縮し凝縮冷媒として配管Ｐ
３内に付与し、気液分離器６０が配管Ｐ３からの凝縮冷
媒中の液相成分を冷媒として配管Ｐ４内に付与し、膨張
弁７０が配管Ｐｌ内の冷媒の温度に応じ配管Ｐ４からの
冷媒を膨張させて配管Ｐ５を通しエバポレータ４０に付
与し、かつエバポレータ４０がその流入冷媒の蒸発作用
に応じ流入空気流を冷却する。かかる場合、圧縮機２０
の制御弁２３の開度が、配管Ｐｌ内の冷媒の圧力の増減
に応じ減増するので、圧縮機２０の容量は、配管Ｐｌ内
の冷媒の圧力との関連において一定となるように制御さ
れる。

ステップ２１０ａにおける演算後、マーイクロコンピュ
ータ１５０が、ステップ２２０にて、波形整形器１２０
からの整形パルス未発生に基き車速Ｖｓ＝Ｏと演算し、
波形整形器１３０からの各整形パルスに基き内燃機関Ｅ
の回転速度Ｎｅを演算し、かつ内燃機関Ｅのアイドル状
態について判別する。しかして、現段階にて、Ｖｓ　＝
ＱのもとにＮｅ＜１０００　（ｒ、　ｐ、ｍ、）であれ
ば、内燃ｔ、’ｌｌＥがアイドル状態にあるとの判断に
より、マ・イクロコンピュータ１５０が同ステップ２２
０にて、ｒＹＥＳＪと判別する。一方、Ｎｅ上１０００
　（ｒ、ｐ、ｍ、）ならば、ステップ２２０における判
別は「ＮＯ」となる。なお、上述の１０００　　（ｒ、
ｐ、ｍ、）はマイクロコンピュータ１５０のＲＯＭに予
め記↑意されている。

上述のようにステップ２２０におけるｒＹＥｓＪとの判
別後、圧カスイノチ１１０から圧力信号が発生している
場合には、マイクロコンピュータ１５０がステップ２３
０にてｒＹＥｓＪと判別する。

このことは、圧縮機２０からの圧縮冷媒の吐出圧力が、
内燃機関Ｅのア・イドル状態にてアイドル回転速度の増
大を要する程に高いことを意味する。

一方、圧カスイノチ１１０からの圧力検出信号が発生し
ていなければ、ステップ２３０における判別が「ＮＯ」
となる。このことは、圧縮機２ｏがらの圧縮冷媒の吐出
圧力が、内燃機関Ｅのアイドル状態にてアイドル回転速
度の増大を要しない程度に低いことを意味する。

しかして、ステップ２３０での判別がｒＹＥｓＪの場合
には、マイクロコンピュータ１５ｏが、ステップ２３０
ａにて、内燃機関Ｅのアイドル回転速度を所定速度だけ
増大させるためのアイドル状態ョナ出力信号を発生する
。すると、駆動回路１６０が、マイクロコンピュータ１
５ｏがらのアイドルアンプ出力信号に応答して、アイド
ル調整弁１０ｃを、前記所定速度に相当する開度だけ開
き、吸入空気流をバイパス管路１０ｄを介しバイパスさ
せて内燃機関Ｅのア・イドル回転速度を前記所定速度だ
け増大させる。

一方、上述のようにステ・ノブ２２０での判別が「ＮＯ
」の場合には、マイクロコンピュータ１５０が、ステッ
プ２３０ｂにて、アイドルアンプ出力信号を消滅状態に
する。このため、内燃機関Ｅの回転速度はア・イドル調
整弁ＩＱｃによる増大を伴うことはない。また、上述の
ようにステップ２２０での判別がｒＹＥｓＪとなっても
ステップ２３０での判別が「ＮＯ」となる場合には、マ
イクロコンピュータ１５０が、同様に、ステップ２３Ｑ
ｂにてアイドルアンプ出力ｆａ号を消滅状態にする。従
って、内燃機関Ｅの回転速度は、アイドル調整弁１０ｃ
による増大を伴うことはない。換言すれば、圧縮機２０
の吐出圧力が内燃機関Ｅのアイドル下にて十分に低く、
即ち内燃機関Ｅに対する負荷トルクがアイドル調整弁を
要しない程低いとの判断のもとに、内燃機関Ｅのア・イ
ドル回転速度を増大さきないようにして燃費の改善を図
ったものである。

以上説明したように、圧縮機２０の作動下にて内燃機関
Ｅがアイドル状態にあるとき、圧縮機２０の吐出圧力が
所定値（第５図参照）以上の場合に内燃機関Ｅのアイド
ル回転速度を増大させ、同吐出圧力が前記所定値未満の
場合には内燃機関Ｅのア・イドル回転速度を増大させな
いようにしたので、内燃機関Ｅのアイドル下での燃料の
不必要な消費を、圧縮機２０の作動下にてもその容量制
御の活用により最小床に抑制し得る。かかる場合、アイ
ドル回転速度の増大可否を圧縮１７Ｍ２０の吐出圧力で
もって判断するので、上述のような燃費改善が精度よく
適確になされ得る。なお、ステップ２１０における判別
がｒＮＯＪとなる場合には、マイクロコンピュータ１５
０が、ステップ２１０にて、係合出力信号を消滅状態に
する。

次に、前記実施例の変形例について説明すると、この変
形例においては、圧力センサ１１０Ａが、前記実施例に
おける圧カス・イソチ１１０に代えて、第６図に示すご
とく、配管Ｐ２中に介装され、また、第７図に示すよう
に第４図のフローチャー［・を変更したフローチャート
が前記コンピュータプログラムを特定するものとして採
用されている。

圧力センサ１１０Ａは配管Ｐ２中の圧縮冷媒の吐出圧力
を検出し圧力検出信号として発生する。ＡＤ変換器１４
０は、外気温センサ１００からの外気温検出信号に加え
、圧力センサｌｌ０Ａからの圧力検出信号を圧力ディジ
タル信号に変換する。

なお、その他の構成は前記実施例と同様である。

このようにして構成した本変形例において、前記実施例
と同様にコンピュータプログラムがステップ２２０に進
んだとき同ステップ２２０における判別がｒＹＥｓＪと
なれば、マイクロコンピュータ１５０が、コンピュータ
プログラムをステップ２３０Ａに進める。しかして、こ
のステップ２３０Ａにおいては、内燃機関Ｅのアイドル
回転速度の増大量ΔＮと圧縮機２０からの圧縮冷媒の吐
出圧力Ｐｄとの関係を特定するΔＮ−ＰｄＮ−Ｐｄ特性
曲線図参照）を表わす所定データに基きＡＤ変換器１４
０からの圧力ディジクル信号の値（以下、吐出圧力Ｐｄ
という）に応じ増大量ΔＮが決定される。かかる場合、
ΔＮ−Ｐｄ特性曲線りにおいては、Ｐｄ＜６のときΔＮ
＝Ｏとなり、６≦Ｐｄ≦９ではΔＮとＰｄが互いに比例
し、またＰｄ＞９ではΔＮ＝３００となるようになって
いる。なお、前記所定データはマイクロコンビエータ１
５０のＲＯＭに予め記憶されている。

上述のように決定された増大量ΔＮがΔＮ＝０の場合マ
イクロコンビエータ１５０がコンピュータプログラムを
ステップ２３０ｂに進める。一方、ΔＮ＞Ｏの場合には
、マイクロコンピュータ１５０が、コンピュータプログ
ラムをステップ２３０ａに進め、ステップ２３０Ａでの
決定増大量ΔＮをア・イドルアツブ出力信号として発生
し、これに応答して、駆動回路１６０が、アイドル調整
弁１０ｃを、決定増大量ΔＮに相当する開度だけ開き、
吸入空気流をバイパス管路１０ｄを介しバイパスさせて
内燃機関Ｅのアイドル回転速度を決定増大口ΔＮだけ増
大さ田る。

以上説明したように、圧縮機２０の作動下にて内燃機関
Ｅがアイドル状態にあるとき、圧縮機２０の吐出圧力Ｐ
ｄが６＜Ｐｄ＜９の場合には、ΔＮがＰｄに比例するよ
うに決定されるので、内燃機関Ｅのアイドル回転速度が
圧縮機２０の負荷ｌ・ルクに比例して一義的に制御され
る。また、Ｐｄく６の場合には、ΔＮ＝Ｏとなるので、
内燃機関Ｅのアイドル状態にて圧縮機２０が作動してい
ても内燃機関Ｅのアイドル回転速度を増大させることは
ない。従って、内燃機関Ｅのアーイドル下での燃料の不
必要な消費を、圧縮機２０の作動下にてもその容量制御
の活用により、より一層通確に最小躍に抑制し得る。

なお、本発明の実施にあたっては、圧縮機２０に代えて
、制御弁２３及びベローフラム２６に相当する機能をも
つ電磁弁を備えた可変容量型圧縮機を採用して実施して
もよい。

また、本発明の実施にあたっては、車両用ニアコンディ
ショナの冷凍サーイクルに躍ることなく、各種の冷凍サ
イクルにおいて可変容量型圧縮機をもつものに本発明を
通用して実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は特許請求の範囲の記載に対する対応図、第２図
は本発明の一実施例を示すブロック図、第３図は第２図
の圧縮機の部分破断側面図、第４図は第２図のマイクロ
コンビエータの作用を示すフローチャート、第５図は、
第２図の圧カスインチの作動モード説明図、第６図は前
記実施例の変形例を示す要部ブロック図、及び第７図は
第４図のフローチャー１・の変形例を示す要部フローチ
ャーｌ−である。 符号の説明 Ｅ・・・内燃機関、Ｒｃ・・・冷凍サーイクル、１０ｃ
・・・アイドル調整弁、２０・・・圧縮機、２０ｂ・・
・圧力制御機構、８０・・・車速センサ、９０・・・回
転速度センサ、１１０・・・圧力スーイソチ、１１０Ａ
・・・圧力センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 機関により選択的に駆動される可変容量型圧縮機の容量
   に応じ冷媒を循環させる冷凍サイクルを備えたシステム
   において、機関のアイドル回転速度を制御する制御手段
   と、機関がアイドル状態にあるときこれを検出するアイ
   ドル状態検出手段と、前記圧縮機からの冷媒の吐出圧を
   検出する吐出圧検出手段とを設けて、前記アイドル状態
   検出手段の検出に応答して前記制御手段が前記検出吐出
   圧の増減に応じ前記アイドル回転速度を増減させるよう
   に制御するようにしたことを特徴とするアイドル回転速
   度制御装置。