JP2004237752A

JP2004237752A - Air conditioner for vehicle

Info

Publication number: JP2004237752A
Application number: JP2003025746A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Tezuka; 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: 2004-08-26
Anticipated expiration: 2023-02-03
Also published as: JP4348957B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air conditioner for a vehicle capable of cooling a cabin while performing fuel-cut during deceleration of the vehicle. <P>SOLUTION: In this air conditioner used for the vehicle wherein supply of fuel to an engine 1 is stopped during deceleration of the vehicle, a refrigerant delivered from a continuously variable compressor 4 is circulated to a condenser 5 for carrying out heat-exchange with an outside atmosphere, an expansion valve 7, and an evaporator 8 for cooling air blown by a blower fan so that the cabin is cooled. A refrigerant delivery amount of the compressor 4 is reduced so that the deceleration of the vehicle does not exceeds a deceleration threshold value whereby an occupant does not feel the sense of incongruity when supply of the fuel to the engine 1 is stopped in order to decelerate. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

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】
【課題を解決するための手段】
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、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、コンプレッサーの冷媒吐出容量を低減する。
【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（ＣｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙＶａｒｉａｂｌｅＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）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]
TECHNICAL FIELD 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 at a low speed (hereinafter, referred to as fuel cut recovery). When the air conditioner is operating, the power to drive the compressor is added to the braking force of the vehicle, and the deceleration of the vehicle is greater than when the air conditioner is stopped. There is known a vehicle air conditioner that suppresses discomfort given to an occupant (for example, see Patent Document 1).
[0003]
Prior art documents related to the invention of this application include the following.
[Patent Document 1]
JP-A-2002-172931
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional vehicle air conditioner, fuel cut recovery is performed at a high vehicle speed during deceleration during operation of the air conditioner, and thus there is a problem that a sufficient improvement in fuel efficiency cannot be achieved.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a vehicle air conditioner that cools a vehicle interior while performing fuel cut when the vehicle decelerates.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is used in a vehicle that stops fuel supply to an engine when the vehicle decelerates, a condenser that exchanges heat between refrigerant discharged from a variable displacement compressor with outside air, an expansion valve, and a blower fan. In an air conditioner that circulates to the evaporator that cools the air blown by the engine and cools the interior of the vehicle, when the fuel supply to the engine is stopped and the vehicle is decelerating, the deceleration of the vehicle causes the occupant to feel uncomfortable. Reduce the refrigerant displacement of the compressor so as not to exceed the insignificant deceleration threshold.
[0007]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to perform fuel cut to a low vehicle speed without giving an occupant an uncomfortable feeling even when the air conditioner is operating, to improve fuel efficiency, and to reduce a decrease in cooling capacity in the vehicle compartment. it can.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a 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 lock-up clutch 3c.
[0009]
In this embodiment, a vehicle equipped with an automatic transmission with a lock-up clutch will be described as an example. However, a CVT (Continuously Variable Transmission) with a lock-up function is provided instead of the automatic transmission with a lock-up clutch. The invention of the present application can be applied to vehicles that have been used.
[0010]
The vapor compression type 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 of an inclined plate piston type, and drives a piston by rotating a plate (inclined plate, not shown) attached obliquely with respect to a rotation axis to compress the refrigerant. The compressor 4 is provided with a swash plate control valve 4a. When the swash plate control valve 4a is controlled to change the inclination of the swash plate, the stroke amount of the piston changes. When the inclination of the inclined plate is increased, the stroke amount of the piston increases, and the refrigerant discharge capacity of the compressor 4 increases. Conversely, when the inclination of the inclined plate is reduced, the stroke amount of the piston decreases, and the refrigerant discharge capacity of the compressor 4 decreases.
[0012]
The compressor 4 is connected to the engine 1 via a pulley & belt 9, and is driven by the engine 1. The compressor 4 is provided with a clutch 4b, and starts and stops the compressor 4 by opening and closing the clutch 4b. In this embodiment, an example in which an inclined plate piston type compressor is used is shown.However, the compressor is not limited to the inclined plate piston type, and any compressor can be used as long as it is a variable displacement compressor capable of controlling the refrigerant discharge capacity. Good.
[0013]
The condenser 5 is a vehicle exterior heat exchanger that is attached to the front of the vehicle and cools a high-temperature, high-pressure refrigerant compressed by the compressor 4 by running wind pressure with outside air. The receiver dryer 6 is also called a liquid tank, and performs gas-liquid separation of the refrigerant and removal of water. The receiver / dryer 6 is provided with a pressure sensor 10 for detecting the high pressure side refrigerant pressure of the vapor compression type 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. Downstream of the evaporator 8, a temperature sensor 13 for detecting the temperature of the conditioned air passing through the evaporator 8 is provided.
[0015]
The air conditioner controller 20 is a control device for controlling air conditioning in the vehicle compartment, and includes a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter (not shown), and the like. The air conditioner controller 20 includes a defroster switch (DEF SW) 21 for removing fogging of a front window, a temperature sensor 13 for detecting air temperature after passing through an evaporator, an engine controller 22 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 performs a fuel injection control and an ignition control of the engine 1 to adjust a rotation speed and an output torque, and includes a CPU, a ROM, a RAM, an A / D converter (not shown), and the like. The engine controller 22 includes an air conditioner controller 20, an engine rotation sensor 23 for detecting a rotation speed of the engine 1, a vehicle speed sensor 24 for detecting a running speed of the vehicle, an accelerator opening sensor 25 for detecting an amount of depression of an accelerator pedal, A brake switch 26 for detecting the depressed state of the brake pedal, a transmission / controller 27, and fuel injectors 2a to 2f 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 (not shown), and the like. The automatic transmission 3, the engine controller 22, and the like are connected to the transmission / controller 27.
[0018]
The engine controller 22 performs a fuel cut when the vehicle is decelerated to improve fuel efficiency. In a vehicle equipped with a torque converter 3a and a transmission 3b or a torque converter and a CVT, in order to perform a fuel cut to a low vehicle speed of, for example, about 25 km / h, the torque converter 3a is locked up by a lock-up clutch 3c, and the fuel is cut. Prevent engine stall during cutting.
[0019]
In the fuel cut state, the fuel cut is performed because the friction for 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 larger than in the state without the vehicle. When the compressor 4 of the air conditioner further operates in this state, the power for driving the compressor 4 acts to further decelerate the vehicle, and the deceleration of the vehicle further increases.
[0020]
Generally, when both the accelerator pedal and the brake pedal are released while the vehicle is running, the vehicle is gradually 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 deceleration of the vehicle is large during such vehicle deceleration, the occupant 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 being decelerated by the engine brake, the deceleration must be such that the occupant does not feel uncomfortable. It is known that the upper limit of the deceleration in which the occupant does not feel uncomfortable must be reduced as the vehicle speed decreases.
[0021]
However, in a vehicle equipped with an automatic transmission (AT) or a CVT, if fuel cut is performed while 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 is reduced. The lower the value, the higher the deceleration tends to be. Even in a vehicle equipped with such an automatic transmission or CVT, if the vehicle speed is, for example, 45 km / h or more, the deceleration of the vehicle is larger than the upper limit of the deceleration at which the occupant does not feel uncomfortable even when fuel cut is performed. No problem.
[0022]
However, as the vehicle speed decreases, the upper limit of the deceleration at which the occupant does not feel uncomfortable decreases, whereas the actual vehicle deceleration does not change or increases, so that 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 at a vehicle speed lower than that, the occupant feels uncomfortable. Therefore, fuel cut recovery is performed at a vehicle speed at which the actual deceleration of the vehicle coincides with the upper limit of the deceleration at which the occupant does not feel uncomfortable, and fuel cut cannot be performed at a lower vehicle speed.
[0023]
As described above, when the air conditioner / compressor 4 is operating, the vehicle deceleration for the same vehicle speed is larger than when the air conditioner / compressor 4 is stopped, so the lower limit of the vehicle speed at which fuel cut can be performed is increased. For this reason, it is necessary to perform fuel cut recovery at a higher vehicle speed when the air conditioner / compressor is running 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 operating, 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 narrower, and the fuel efficiency deteriorates.
[0025]
In this embodiment, the displacement of the compressor 4 is controlled in the following manner so that the deceleration of the vehicle does not exceed the upper limit of deceleration at which the occupant does not feel uncomfortable. FIG. 2 is a time chart showing compressor control according to one embodiment when the vehicle is decelerated with the accelerator pedal and the brake pedal released (hereinafter referred to as deceleration without brake) 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]. (B) represents the deceleration of the vehicle, and the broken line indicated by (1) in the figure is the upper limit of the deceleration at which the occupant does not feel uncomfortable, and the upper limit of the deceleration decreases as the vehicle speed decreases. .
[0026]
In the following, the upper limit of the deceleration at which the occupant does not feel uncomfortable will be referred to as the "deceleration threshold value" in the compressor control of 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 value during deceleration without a brake.
[0027]
(C) shows 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 deceleration of the vehicle equal to or less than the threshold, and the power for driving the compressor 4 becomes the braking force of the vehicle. To 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 vehicle interior that can be tolerated without the occupant feeling uncomfortable during the operation of the air conditioner. In the area where the temperature inside the cabin during the operation of the air conditioner has exceeded the limit, the air temperature after passing through the evaporator becomes excessively high, causing discomfort to the occupants. Increase the indoor cooling capacity.
[0029]
(D) represents a fuel cut region during deceleration without brake. In FIG. 2, the characteristics of the 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 (the clutch 4b is opened) and the air conditioner is not operated during deceleration without a brake.
[0030]
In the "A / C off" mode, the power for driving the compressor 4 is 0 and is not added to the braking force of the vehicle, so that the deceleration of the vehicle is lower than in the other modes as shown in (b). Therefore, the deceleration of the vehicle exceeds the threshold value at the lowest vehicle speed, and the fuel cut region during deceleration without brake becomes 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 during deceleration without brake to operate the air conditioner, and the above-described compressor capacity reduction control and compressor capacity increase control described below are not performed. In the "A / C on 1 (normal control)" mode, the vehicle deceleration at the same vehicle speed is larger than that in the case of "A / C off" as shown in (b) of FIG. The vehicle speed at which the vehicle deceleration exceeds the threshold value is high. For this reason, the deceleration of the vehicle exceeds the threshold value at time t3 in FIG. 2B, and the fuel cut recovery is performed at this time t3. Therefore, as shown in FIG. Mode is the shortest.
[0032]
In the “A / C on 1 (normal control)” mode, the compressor 4 is operated with a constant discharge capacity without increasing or decreasing the discharge capacity of the compressor 4. The air temperature remains constant at approximately 3 ° C. as shown in FIG.
[0033]
The “A / C on 2” mode is a mode in which only the compressor capacity reduction control is performed. As shown in (b), when the air conditioner is operated by operating the compressor 4 in the "A / C on 1 (normal control)" mode, the vehicle speed decreases and the vehicle decelerates 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 reduced discharge capacity of the compressor 4. 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 reduced compressor driving force, and the deceleration of the vehicle is sharply increased at the time t3 shown in FIG. Lower than the threshold. Therefore, it is not necessary to perform the fuel cut recovery at the time point t3, and the fuel cut 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 at time t4 shown in (3) in FIG. The deceleration reaches the threshold. Therefore, at this point in time t4, the compressor capacity reduction control must be canceled and fuel cut recovery must be performed.
[0035]
On the other hand, when the discharge capacity of the compressor 4 is reduced by performing the compressor capacity reduction control, the cooling capacity of the conditioned air by the evaporator 8 naturally decreases, so that the air temperature after passing through the evaporator increases as shown in (c). Finally, at time t3 'shown in (c) in FIG. 4 (c), the air temperature after passing through the evaporator reaches the upper limit temperature of 10 ° C. at which the fuel cut recovery and the cooling capacity in the vehicle interior must be increased. In the example shown in FIG. 2, the air temperature after passing through the evaporator reaches the upper limit at time t3 ′ before time t4 when the deceleration of the vehicle reaches the threshold during the compressor capacity reduction control. To cancel the compressor capacity reduction control, and perform fuel cut recovery to complete fuel cut.
[0036]
In the "A / C on 2" mode, as shown in (d), the fuel cut area is longer than that in the "A / C on 1 (normal control)" mode by the amount of the compressor capacity reduction control, and the fuel consumption is reduced. Is improved.
[0037]
Next, the “A / C on 3” mode is a control for increasing the discharge capacity of the compressor 4 by a certain amount during fuel cut during deceleration without brake, prior to performing the compressor capacity reduction control described above (hereinafter, referred to as “A / C on 3” mode). Compressor capacity increase control). As is clear from the characteristics of the "A / C on 1 (normal control)" mode shown in FIG. 4B, when the vehicle speed during deceleration without brake is high, the deceleration of the vehicle is considerably lower than the threshold value. Accordingly, in this state, even if the braking force of the vehicle is increased and the deceleration of the vehicle is increased as shown by the broken line in FIG. In other words, there is no problem even if the cooling capacity of the air conditioner is increased by increasing the discharge capacity of the compressor 4 and the driving force of the compressor 4 is increased by the increased discharge capacity, so that the braking force of the vehicle is increased.
[0038]
In other words, in the "A / C on 3" mode, during the fuel cut at the time of deceleration without braking, the compressor capacity "increase" control is performed before the cooling capacity in the vehicle interior is reduced by the compressor capacity "decrease" control. The fuel is stored in the vapor compression type refrigerant cycle to compensate for the decrease in cooling capacity during the entire deceleration period without brake, and the fuel is cut to a low speed to improve fuel efficiency.
[0039]
When the compressor displacement increasing control is started at the time point t1 at which the deceleration without brake shown in (a) is started, the braking force of the vehicle is increased by an amount corresponding to the increase in the displacement, and as shown by the broken line in FIG. The deceleration increases more than when "ON 1 (normal control)". Further, since the cooling capacity is increased by an amount corresponding to the increase in the discharge capacity of the compressor 4, the air temperature after passing through the evaporator gradually decreases from the time point t1 as shown by a broken line in (c).
[0040]
If the deceleration without the brake is continued in this state, the deceleration of the vehicle increases as the vehicle speed decreases, and the deceleration of the vehicle reaches the threshold value at time t2. If the compressor capacity increase control is continued as it is, the deceleration of the vehicle exceeds the threshold and the occupant feels uncomfortable, so the compressor capacity increase control is released at 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 start of deceleration without brake, and the deceleration of the vehicle is “A / C on 1 (normally) as shown in (b). Control) ”mode. Further, since the discharge capacity of the compressor 4 is reduced and the cooling capacity is reduced, as shown in (c), the air temperature after passing through the evaporator stops decreasing and becomes substantially constant.
[0041]
When deceleration without brake is further 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 time t3 when the deceleration of the vehicle reaches the threshold value, the compressor displacement reduction control is started in the same manner as in the “A / C on 2” mode described above.
[0042]
In the “A / C on 3” mode, the compressor capacity increase control is performed prior to the compressor capacity decrease control. Therefore, as shown in FIG. The rise of the air temperature after passing through the evaporator is slower than in the mode. That is, as shown by (5) in FIGS. (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 stored in the compressor capacity increase control. Therefore, before the deceleration of the vehicle shown in (b) reaches the threshold, the air temperature after passing through the evaporator does not reach the upper limit. At time t4, the deceleration of the vehicle reaches the threshold value, so at this time t4, the compressor capacity reduction control is released 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 a sufficient fuel efficiency improvement can be achieved. The cooling capacity is less reduced than in the "/ C on 2" mode.
[0044]
The amount of discharge capacity reduction in the "compressor capacity reduction control" for reducing the refrigerant discharge capacity of the compressor 4 by a certain amount during fuel cut during deceleration without brake, and the amount of refrigerant of the compressor 4 during fuel cut during deceleration without brake. The amount of increase in the discharge capacity in the "compressor capacity increase control" that increases the discharge capacity by a certain amount depends on the vehicle speed at which deceleration without braking starts, that is, the vehicle speed at which the compressor capacity increase control starts and the vehicle speed at which it is released, and the compressor capacity decrease control. According to the vehicle speed at which the vehicle starts and the vehicle speed at which the vehicle is released, an appropriate value that minimizes the decrease in the cooling capacity during the brakeless deceleration period and improves the fuel efficiency 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 the compressor control when an air conditioner switch (not shown) is turned on.
[0046]
In step 1, it is determined whether or not the compressor capacity increase control is being executed. If the capacity increase control is being performed, the process proceeds to step 4, and if not, the process proceeds to step 2. If the compressor capacity increase control has not been performed, it is checked in step 2 whether the conditions for starting the compressor capacity increase control are satisfied.
[0047]
The conditions for starting 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 the vehicle speed is a vehicle speed at which the compressor capacity increase control can be started, and is, for example, 50 km / h. (2) The engine speed detected by the engine speed sensor 23 is within a predetermined range. This predetermined range is a reference range for determining whether or not the engine speed is a speed at which the compressor capacity increase control can be started, and is set to, for example, 1000 to 1500 rpm. (3) The refrigerant pressure on the high pressure side of the vapor compression type refrigerant cycle detected by the pressure sensor 10 is smaller than a 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, for example, 1.7 MPa.
[0048]
(4) 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 lockup signal is sent from the transmission / controller 27. (6) The air temperature detected by the air temperature sensor 13 immediately after passing through the evaporator is higher than a predetermined value θ1. The predetermined value θ1 is a reference value for determining whether the air temperature after passing through the evaporator is a temperature at which the compressor capacity increase control can be started, and is, for example, 1 ° C.
[0049]
When all of the above conditions (1) to (6) are satisfied, it is determined that the start condition of 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 and the compressor is increased. 4 increases the refrigerant discharge capacity. On the other hand, if any one of the conditions (1) to (6) is not satisfied, it is determined that the start condition of the compressor capacity increase control is not satisfied, and the process proceeds to step 6.
[0050]
In step 4 after starting the compressor capacity increase control, it is confirmed whether or not to cancel the compressor capacity increase control. In this embodiment, when any one of the above-mentioned conditions (1) to (6) is no longer satisfied, the cancellation of the compressor capacity increase control is determined. However, for the refrigerant pressure on the high pressure side of the vapor compression type refrigerant cycle of (3), a reference value γ2 different from the reference value γ1 for determining the start of the compressor capacity increase control is set, and the high pressure side refrigerant pressure is higher than the reference value γ2. Then, the compressor capacity increase control is canceled. The reference value γ2 is, for example, 1.8 MPa.
[0051]
In the description with reference to FIG. 2, the compressor capacity increase control is started from the time when the deceleration without brake is started, and the compressor capacity increase control is released at the time t2 when the deceleration of the vehicle exceeds the threshold value. It depends on running conditions such as running resistance and vehicle conditions such as load weight. 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, the start and the cancellation of the compressor capacity increase control are determined based on the conditions (1) to (6) as described above. Note that the conditions (2) to (6) are normally satisfied when deceleration without a brake is performed in a state where the air conditioner is operated. Therefore, in this embodiment, basically, in this embodiment, The start and the cancellation 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 released.
[0053]
If any one of the above conditions (1) to (6) is no longer satisfied, it is determined to cancel the compressor capacity increase control, and the routine 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 starting the compressor capacity increase control, and the compressor capacity increase 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. Check if it is. If the compressor capacity reduction control has already been executed, the process proceeds to step 9, and if the capacity reduction control has not been executed, the process proceeds to step 7.
[0055]
If the compressor capacity reduction control has not been executed, it is checked in step 7 whether the conditions for starting the compressor capacity reduction control are satisfied.
[0056]
The conditions for starting the 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 compressor capacity reduction control can be started, and is, for example, 25 to 40 km / h. (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, for example, 1000 to 1500 rpm. (13) The refrigerant pressure on the high pressure side of the vapor compression type 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, for example, 1.2 MPa.
[0057]
(14) 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, and is, for example, 3 ° C. (17) The defroster switch (DEF SW) 21 is off. (18) The target vehicle interior temperature is not at the lower limit of the settable range. Note that the target vehicle interior temperature may be set manually by a vehicle interior temperature setting device (not shown), or may be automatically set by the air conditioner controller 20 according to thermal environmental conditions.
[0058]
When all of the above conditions (11) to (18) are satisfied, it is determined that the condition for starting the compressor capacity reduction control is satisfied, and the routine proceeds to step 8, where the swash plate control valve 4a reduces the piston stroke amount, and 4 reduces the refrigerant discharge capacity. 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 the start of the compressor capacity reduction control, it is confirmed whether or not to cancel the compressor capacity reduction control. In this embodiment, when any one of the above-mentioned conditions (11) to (18) is not satisfied, cancellation of the compressor capacity reduction control is determined. However, as 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 if the air temperature after passing through the evaporator becomes higher than the reference value θ3. Decrease the compressor capacity reduction control. The reference value θ3 is, for example, 10 ° C.
[0060]
In the description with reference to FIG. 2, in the "A / C on 1 (normal control)" mode, the compressor capacity reduction control is started at time t3 when the vehicle deceleration exceeds the threshold, and the vehicle deceleration is performed during the compressor capacity reduction control. The compressor capacity deceleration control is released at time t4 when the vehicle speed exceeds the threshold value. However, the deceleration of the vehicle changes depending on running conditions such as running resistance and vehicle conditions such as load weight. Determining the start and release of the compressor displacement reduction control as compared to is not the best method.
[0061]
Therefore, in this embodiment, the start and the cancellation of the compressor capacity reduction control are determined based on the conditions (11) to (18) as described above. Note that the conditions (12) to (18) are normally satisfied when deceleration without brake is performed in a state where the air conditioner is operating. Therefore, in this embodiment, basically, in this embodiment, The start and the cancellation of the compressor capacity reduction control are determined based on the vehicle speed condition (11). That is, at the time of deceleration without a brake, the compressor capacity reduction control is started when the vehicle speed reaches a preset α3 (for example, 40 km / h), and is released when the vehicle speed decreases to the preset α2 (<α3). I do.
[0062]
If any one of the above conditions (11) to (18) is no longer satisfied, it is determined to cancel the compressor capacity reduction control, and the routine proceeds to step 10. In step 10, the swash plate control valve 4a is controlled to return 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 irrespective of cancellation of the compressor capacity reduction control by the air conditioner controller 20. .
[0064]
When the compressor capacity reduction control is canceled 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 above-described embodiment, when the fuel supply to the engine 1 is stopped and the vehicle is being decelerated, the deceleration of the vehicle exceeds the deceleration threshold at which the occupant does not feel uncomfortable. As a result, the refrigerant discharge capacity of the compressor 4 is reduced so that even when the air conditioner is running, fuel cut can be performed at a low vehicle speed without giving the occupant a sense of incongruity, and fuel efficiency can be improved. A decrease in indoor cooling capacity can be reduced.
[0066]
In the above-described embodiment, 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, the fuel cut can be performed at a lower vehicle speed, fuel efficiency can be improved, and a decrease in the cooling capacity in the vehicle 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 the air conditioning blown into the vehicle compartment is performed. It is possible to prevent the temperature of the wind from exceeding the upper limit that the occupant can tolerate, thereby giving the occupant uncomfortable feeling.
[0068]
Further, in one 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 hinders the removal of window fog. Can be avoided.
[0069]
Further, in one embodiment, when the target vehicle interior temperature is set to the lower limit temperature of the settable range, the refrigerant discharge capacity of the compressor 4 is not reduced, so that the cooling intention of the occupant is prioritized. , Avoiding long cool down times.
[0070]
The correspondence between the components of the claims and the components of the embodiment is as follows. That is, the vehicle speed sensor 24 and the engine controller 22 constitute a vehicle speed detecting means, the air conditioner controller 20 constitutes a control means, and the temperature sensor 13 constitutes a temperature detecting means. Note that each component is not limited to the above configuration as long as the characteristic functions of the present invention are not impaired.
[0071]
In the above-described embodiment, an example has been described in which the amount of increase in the discharge capacity in the compressor capacity increase control is constant, but the amount of increase in the discharge capacity may be reduced in accordance with a decrease in vehicle speed. In other words, increasing the amount of increase in the discharge capacity immediately after the start of the compressor capacity increase control, and reducing the increase in the discharge capacity as the vehicle speed decreases, suppresses the increase in deceleration of the vehicle even when the vehicle speed decreases, The vehicle speed at which the compressor capacity increase control is released becomes lower. 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, the cooling capacity can be further suppressed from being lowered.
[0072]
Further, in the above-described embodiment, an example is described in which the amount of reduction of the discharge capacity in the compressor capacity reduction control is constant, but the amount of reduction of the discharge capacity may be increased in accordance with the decrease in vehicle speed. In other words, if the amount of reduction of the discharge capacity immediately after the start of the compressor capacity reduction control is reduced, and the amount of reduction of the discharge capacity is gradually increased as the vehicle speed decreases, the increase in the deceleration of the vehicle is suppressed even if the vehicle speed decreases. As a result, the vehicle speed at which the compressor displacement reduction control is released becomes lower. As a result, the fuel cut area becomes wider than in the case of the “A / C on 3” mode of the above-described embodiment, and the fuel efficiency can be further improved accordingly.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment.
FIG. 2 is a time chart illustrating an operation of the embodiment.
FIG. 3 is a flowchart illustrating compressor control according to one embodiment.
[Explanation of symbols]
1 engine
2a to 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 opening sensor
26 Brake switch
27 Transmission / Controller

Claims

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る空調装置であって、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、
エンジンへの燃料供給を停止して減速しているときに、前記車両の減速度が、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、前記コンプレッサーの冷媒吐出容量を低減する制御手段とを備えることを特徴とする車両用空調装置。An air conditioner used in a vehicle that stops supplying fuel to an engine when the vehicle decelerates, the condenser exchanging heat between the refrigerant discharged from a variable displacement compressor with outside air, an expansion valve, and a blower. In an air conditioner that circulates to the evaporator that cools the air blown by the fan and cools the vehicle interior,
Vehicle speed detection means for detecting the speed and deceleration of the vehicle,
Control for reducing the refrigerant discharge capacity of the compressor so that the deceleration of the vehicle does not exceed a deceleration threshold at which the occupant does not feel uncomfortable when the fuel supply to the engine is stopped and the vehicle is decelerating. Means for an air conditioner for a vehicle.

請求項１に記載の車両用空調装置において、
前記制御手段は、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車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 1,
The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the control unit increases a reduction amount of a refrigerant discharge capacity of the compressor as a speed of the vehicle decreases.

請求項１または請求項２に記載の車両用空調装置において、
前記制御手段は、前記車両の速度が予め定めた車速範囲内にあるときに前記コンプレッサーの冷媒吐出容量の低減を行うことを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 1 or 2,
The air conditioner for a vehicle, wherein the control means reduces the refrigerant discharge capacity of the compressor when the speed of the vehicle is within a predetermined vehicle speed range.

請求項１〜３のいずれかの項に記載の車両用空調装置において、
前記エバポレーターを通過した空気の温度を検出する温度検出手段を備え、
前記制御手段は、前記エバポレーターを通過した空気の温度が予め定めた温度を超えた場合には、前記コンプレッサーの冷媒吐出容量の低減を行わないことを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3,
A temperature detecting unit that detects a temperature of the air that has passed through the evaporator,
The control device does not reduce the refrigerant discharge capacity of the compressor when the temperature of the air passing through the evaporator exceeds a predetermined temperature.

請求項１〜３のいずれかの項に記載の車両用空調装置において、
前記制御手段は、車両の窓曇り除去装置が作動している場合には、前記コンプレッサーの冷媒吐出容量の低減を行わないことを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3,
The air conditioner for a vehicle, wherein the control means does not reduce the refrigerant discharge capacity of the compressor when the window defogging device of the vehicle is operating.

請求項１〜３のいずれかの項に記載の車両用空調装置において、
前記制御手段は、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、前記コンプレッサーの冷媒吐出容量の低減を行わないことを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 3,
The control device does not reduce the refrigerant discharge capacity of the compressor when the target vehicle interior temperature is set to a lower limit temperature of a settable range.

請求項１〜６のいずれかの項に記載の車両用空調装置において、
前記制御手段は、前記車両の速度が予め定めた速度（ただし、この速度は前記車速範囲より高いものとする）より高いときは、前記車両の速度が前記第２の速度に低下するまでの間、前記コンプレッサーの冷媒吐出容量を増加することを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to any one of claims 1 to 6,
When the speed of the vehicle is higher than a predetermined speed (however, the speed is higher than the vehicle speed range), the control means controls the speed until the speed of the vehicle decreases to the second speed. An air conditioner for a vehicle, wherein a refrigerant discharge capacity of the compressor is increased.

請求項７に記載の車両用空調装置において、
前記制御手段は、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増加量を減らすことを特徴とする車両用空調装置。The vehicle air conditioner according to claim 7,
The vehicle air conditioner according to claim 1, wherein the control means reduces an increase in the refrigerant discharge capacity of the compressor as the speed of the vehicle decreases.