JP4023146B2 - 内燃機関のアイドル回転速度制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変容量型コンプレッサを駆動する内燃機関のアイドル回転速度を制御する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両用空調装置（エアコン）の冷媒循環回路では、ガス状の冷媒ガスがコンプレッサで圧縮されて高温・高圧となった後、コンデンサで冷却され、液化する。液化された冷媒はレシーバで清浄化された後、エキスパンジョンバルブで急激に膨張させられ、低温・低圧の霧状の冷媒となる。この霧状の冷媒はエバポレータの周囲の空気から熱を奪って蒸発し、さらに加熱されガス状の冷媒になってコンプレッサに吸入される。
【０００３】
前記コンプレッサの一形態として、流量制御弁によって吐出容量（コンプレッサ容量）を変化させるようにした可変容量型コンプレッサが知られている。流量制御弁としては、例えば感圧機構と電磁アクチュエータとを備えたものがある。感圧機構は、冷媒循環回路における所定箇所での冷媒の圧力変動に基づいて変形する感圧部材を備えている。電磁アクチュエータへの通電は、エバポレータの目標温度と実温度との偏差に基づきデューティ制御される。そして、流量制御弁では、感圧部材の変形にともない弁体に作用する力と、電磁アクチュエータへの通電にともない発生して前記弁体に作用する力とが釣合う位置へ弁体が変位する。この変位にともない流量制御弁の弁開度が変化し、吐出容量が最適な値に調整される。
【０００４】
例えば、車両に搭載されたエンジンのアイドル時に、エバポレータの目標温度と実温度との偏差が第１判定値を越えると、１００％のデューティ比で通電が行われて弁体が全閉となり、コンプレッサの吐出容量が最大（１００％）となる。また、偏差が第２判定値（＜第１判定値）を下回ると、電磁アクチュエータへの通電が停止（デューティ比０％）されて弁体が全開となり、吐出容量が最小（０％）となる。
【０００５】
一方、エンジンでは、アイドル時に、そのエンジンにかかる負荷の状態に応じてエンジン回転速度を制御することが一般的に行われる。このアイドル回転速度制御では、実エンジン回転速度を目標回転速度に一致させるための制御量が決定され、その制御量に基づきスロットル用アクチュエータが駆動される。この駆動によりスロットル弁の開度が調整され、前記制御量に対応する量の空気がエンジンに吸入される。そして、この空気量に応じた量の燃料がエンジンに供給され、実エンジン回転速度が目標回転速度に収束する。
【０００６】
ここで、前述したコンプレッサはエンジンを駆動源としているため、アイドル時にコンプレッサが駆動されると、その駆動力分（コンプレッサのトルク）が負荷としてエンジンに加わり、アイドル回転速度が目標回転速度よりも低下するおそれがある。そこで、吐出容量を最大にするための指令が出されると、実エンジン回転速度がこの指令に応じた目標回転速度（例えば６８０回転／分）となるように、スロットル用アクチュエータが制御される。スロットル弁が所定開度開弁され、吸入空気量が増加する。それにともないエンジンへの燃料供給量が増加し、前記コンプレッサのトルクによる実エンジン回転速度の低下が抑制される。
【０００７】
また、吐出容量を最大から最小に切替えるための指令が出されると、一定のディレイ時間が経過した後、スロットル用アクチュエータの駆動によりスロットル弁が元の開度に戻され、実エンジン回転速度が切替え指令に応じた目標回転速度（例えば５７５回転／分）に収束する。このように一定のディレイ時間を設けたのは、吐出容量を最大から最小に切替えるための指令が出された場合、エンジンにかかるコンプレッサのトルクがゆっくりと低下するためである。このコンプレッサのトルクに見合うトルクをエンジンで発生させるために、切替え指令が出された後も一定時間が経過するまでは、元の開度に所定値を上乗せした開度でスロットル弁を開弁させて吸入空気量を増量させている。
【０００８】
このように、アイドル時には、エンジンの目標回転速度は、コンプレッサの吐出容量を最大にするための指令に応じた値か、同吐出容量を最小にするための指令に応じた値のいずれかに設定される。従って、車両の振動と共振するエンジン回転速度が、たとえこれら２つの目標回転速度の中間に存在しても、実エンジン回転速度がその共振回転速度に収束されることがなく、不要な振動の発生を回避できる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、コンプレッサの吐出容量を最大から最小に切替える指令が出されてから、エンジンにかかるコンプレッサのトルクが十分小さくなるまでの時間は、切替え指令が出されたときに流量制御弁の弁体に作用している力によって異なる。この力としては、前述したように、感圧部材の変形にともなう力と電磁アクチュエータの電磁力とが挙げられる。具体的には、感圧部材による力に関与する冷媒圧力については、前記時間は、冷媒圧力が高いときには長く、低いときには短くなる傾向にある。これは、アイドル時のようなエンジン低回転域では、吐出容量が１００％から０％に変化する場合、コンプレッサから吐出される冷媒の流量が限られる。このため、冷媒圧力が高いと弁体が全開位置へ変位する時間が長くなるものと考えられる。
【００１０】
また、電磁アクチュエータの電磁力に関与する通電の際の制御電流については、前記時間は、制御電流が多いときには長く、少ないときには短い傾向にある。これは、デューティ比を変化させているものでは、電源電圧（バッテリ電圧）が高い場合、同じデューティ比でも電流値が大きくなる。このため、冷媒の流量が多め（コンプレッサ容量大）に制御され、デューティ比を１００％から０％に小さくする場合、弁体が全開位置へ変位する時間が長くなるものと考えられる。
【００１１】
ところが、前述したように従来はディレイ時間が一定値に設定されている。このため、冷媒圧力が低い場合や制御電流が少ない場合に前記切替え指令が出されると、エンジンにかかるコンプレッサのトルクが速く減少する。このトルクが十分小さくなっているにもかかわらず、元の開度に所定値を上乗せした開度でスロットル弁が開弁されると、スロットル弁開弁にともなう燃料増量により発生するトルクが、コンプレッサのトルクを上回る。その結果、低下すべき実エンジン回転速度が高くなる現象（回転の吹上がり）が起るおそれがある。
【００１２】
前記とは逆に、冷媒圧力が高い場合や制御電流が多い場合に、前記切替え指令が出されると、エンジンにかかるコンプレッサのトルクがゆっくり減少する。このトルクが十分減少する前に、スロットル弁が元の開度に戻されると、コンプレッサのトルクを、スロットル弁開弁にともなう燃料増量により発生するトルクで補いきれない。その結果、実エンジン回転速度が切替え指令に応じた目標回転速度よりも低くなる現象（回転の落込み）が起るおそれがある。
【００１３】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、内燃機関の回転の吹上がりや落込みを抑制することのできる内燃機関のアイドル回転速度制御装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項１又は２に記載の発明に係るアイドル回転速度制御装置は、冷媒循環回路における所定箇所での冷媒の圧力変動に応じて変形する感圧部材と電磁アクチュエータとを備え、前記感圧部材の変形にともなう力と前記電磁アクチュエータの電磁力とにより、流量制御弁の弁体を変位させて吐出容量を変更するとともに、機関アイドル時には、前記冷媒循環回路におけるエバポレータの目標温度と実温度との偏差に基づき前記電磁アクチュエータへの電力供給を制御することにより、前記吐出容量を第１所定量又はそれよりも少ない第２所定量に変化させるようにした可変容量型コンプレッサを駆動する内燃機関に用いられる。そして、アイドル回転速度制御装置は、前記可変容量型コンプレッサに対し、前記吐出容量を前記第１所定量にするための指令が出されると機関回転速度が同指令に応じた目標回転速度となり、前記吐出容量を前記第１所定量から前記第２所定量に切替えるための指令が出されると、所定のディレイ時間が経過した後、前記機関回転速度が前記切替え指令に応じた目標回転速度となるように調整用アクチュエータを制御する制御手段を備えている。
【００１５】
上記の構成によれば、可変容量型コンプレッサの流量制御弁では、感圧部材が、冷媒循環回路における所定箇所での冷媒の圧力変動に応じて変形し、この変形にともなう力が弁体に作用する。また、弁体には電磁アクチュエータの電磁力も作用する。この電磁力は、電磁アクチュエータに供給される電力に応じて変化する。そして、これらの感圧部材の変形にともなう力と電磁力とが釣合う位置に弁体が変位し、コンプレッサの吐出容量が変更される。特に、内燃機関のアイドル時には、コンプレッサでは、冷媒循環回路でのエバポレータの目標温度と実温度との偏差に基づき電磁アクチュエータへの電力供給が制御される。この制御により、流量制御弁の弁体に作用する電磁アクチュエータの電磁力が変化して弁体の位置が変わり、コンプレッサの吐出容量が第１所定量（例えば最大）又はそれよりも少ない第２所定量（例えば最小）に変化する。ここで、コンプレッサは内燃機関を駆動源としているため、コンプレッサの駆動状況に応じたトルクが負荷として内燃機関に加わる。このトルクは、コンプレッサの吐出容量に応じて異なる。
【００１６】
一方、内燃機関では、アイドル回転速度制御装置によって以下のような機関回転速度の制御が行われる。可変容量型コンプレッサに対し、吐出容量を第１所定量にするための指令が出されると、制御手段では、機関回転速度が同指令に応じた目標回転速度となるように調整用アクチュエータが制御される。また、吐出容量を第１所定量から第２所定量に切替えるための切替え指令が出されると、所定のディレイ時間が経過した後、機関回転速度が切替え指令に応じた目標回転速度となるように調整用アクチュエータが制御される。すなわち、切替え指令が出された後もディレイ時間が経過するまでは調整用アクチュエータが駆動される。このように、アイドル回転速度制御装置では、コンプレッサの吐出容量の切替えに応じて目標回転速度が切替えられ、実回転速度がその目標回転速度に収束するように調整用アクチュエータが制御される。この制御により、機関回転速度が、内燃機関にかかるコンプレッサのトルクから影響を受けにくくなる。
【００１７】
ここで、吐出容量の切替え指令が出されてから、内燃機関にかかるコンプレッサのトルクが十分小さくなるまでの時間は、切替え指令が出されたときに流量制御弁の弁体に作用している力によって異なる。この力としては、感圧部材の変形にともなう力と電磁アクチュエータの電磁力とが挙げられる。感圧部材による力には冷媒圧力が大きく関与しており、前記時間は、冷媒圧力が高いときには長く、低いときには短くなる傾向にある。また、電磁アクチュエータの電磁力には、その電磁アクチュエータに供給される電力が大きく関与しており、前記時間は、電力が多いときには長く、少ないときには短くなる傾向にある。
【００１８】
これに対し、請求項１に記載の発明では、上記の制御手段に加え、前記ディレイ時間を前記所定箇所での冷媒の圧力に応じて変更する変更手段を備えるとともに、前記変更手段は前記冷媒圧力が高いとき、前記ディレイ時間を、前記冷媒圧力が低いときよりも長く設定するものであるとしている。
上記の構成によれば、変更手段により、制御手段におけるディレイ時間が冷媒圧力に応じて変更される。すなわち、冷媒圧力が高いとき、低いときよりもディレイ時間が長く設定される。このため、そのときの冷媒圧力に応じてディレイ時間を適切な値に設定することにより、吐出容量について第１所定量から第２所定量への切替え指令が出された後、調整用アクチュエータにより発生するトルクが十分小さくなる時期を、内燃機関にかかるコンプレッサのトルクが十分小さくなる時期に一致させることが可能となる。その結果、調整用アクチュエータの駆動にともなうトルクがコンプレッサのトルクを上回り、低下すべき実機関回転速度が上昇する現象（回転の吹上がり）を抑制することができる。また、調整用アクチュエータの駆動にともなうトルクがコンプレッサのトルクを補いきれず、実機関回転速度が切替え指令に応じた目標回転速度よりも低くなる現象（回転の落込み）を抑制することができる。
【００２１】
また、請求項２に記載の発明では、前述した制御手段に加え、前記ディレイ時間を前記電磁アクチュエータに供給される電力に応じて変更する変更手段を備えるとともに、前記電力が多いとき、前記ディレイ時間を、前記電力が少ないときよりも長く設定するものであるとしている。
【００２２】
上記の構成によれば、変更手段により、制御手段におけるディレイ時間が電磁アクチュエータに供給される電力に応じて変更される。すなわち、ディレイ時間の変更に際しては、電力（電流、電圧）が多いとき、少ないときよりもディレイ時間が長く設定される。このため、そのときの電磁アクチュエータへの電力に応じてディレイ時間を適切な値に設定することにより、吐出容量について第１所定量から第２所定量への切替え指令が出された後、調整用アクチュエータにより発生するトルクが十分小さくなる時期を、内燃機関にかかるコンプレッサのトルクが十分小さくなる時期に一致させることが可能となる。その結果、調整用アクチュエータの駆動にともなうトルクがコンプレッサのトルクを上回り、低下すべき実機関回転速度が上昇する現象（回転の吹上がり）を抑制することができる。また、調整用アクチュエータの駆動にともなうトルクがコンプレッサのトルクを補いきれず、実機関回転速度が切替え指令に応じた目標回転速度よりも低くなる現象（回転の落込み）を抑制することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した一実施形態について図面に従って説明する。
図１に示すように、車両には、内燃機関としてガソリンエンジン（以下、単にエンジンという）１１が搭載されている。エンジン１１のシリンダ１２内には、ピストン１３が往復動可能に収容されている。ピストン１３は、コネクティングロッド１４を介し、エンジン１１の出力軸であるクランク軸１５に連結されている。各ピストン１３の往復運動は、コネクティングロッド１４によって回転運動に変換された後、クランク軸１５に伝達される。クランク軸１５は、変速機（図示略）等を介して車両の車輪に連結されている。
【００２６】
シリンダ１２内においてピストン１３よりも上側には燃焼室１６が形成されている。燃焼室１６には吸気通路１７が接続され、エンジン１１外部の空気が吸気通路１７を通じて燃焼室１６に取込まれる。エンジン１１には吸気通路１７を開閉するための吸気弁１８が設けられている。また、吸気通路１７にはスロットル弁１９が回動可能に支持されている。スロットル弁１９には、調整用アクチュエータとしてスロットル用アクチュエータ２１が駆動連結されている。スロットル用アクチュエータ２１は、運転者によるアクセルペダル（図示略）の踏込み操作等に基づき、後述するエンジンＥＣＵ９１によって制御され、スロットル弁１９を回動させる。吸気通路１７を流れる空気の量である吸入空気量は、スロットル弁１９の回動角度であるスロットル開度に応じて変化する。さらに、吸気通路１７には燃焼室１６に燃料を供給するための燃料噴射弁２２が取付けられている。燃料噴射弁２２から噴射された燃料と吸入空気とからなる混合気は、吸気弁１８が開かれる際に燃焼室１６内へ導入される。
【００２７】
エンジン１１には点火プラグ２３が取付けられている。そして、前記混合気は点火プラグ２３の電気火花によって着火され、爆発・燃焼する。このときに生じた高温高圧の燃焼ガスによりピストン１３が往復動され、クランク軸１５が回転されて、エンジン１１の駆動力（トルク）が得られる。
【００２８】
前記燃焼室１６には排気通路２４が接続されている。エンジン１１には排気通路２４を開閉するための排気弁２５が設けられている。前記混合気の燃焼によって生じた燃焼室１６内のガスは、排気弁２５が開かれる際に燃焼室１６から排気通路２４に排出される。
【００２９】
また、車両には空調装置（エアコン）２６が搭載されている。エアコン２６の冷媒循環回路（冷凍サイクル）は、可変容量型コンプレッサ（圧縮機、以下単に「コンプレッサ」という）２７、コンデンサ（凝縮器）２８、レシーバ２９、エキスパンジョンバルブ（膨張弁）３１、エバポレータ（蒸発器）３２等によって構成されている。この冷媒循環回路では、冷媒が次のように変化しながら流れる。
【００３０】
ガス状の冷媒はコンプレッサ２７で圧縮されて高温・高圧となる。コンプレッサ２７から吐出されたガス状の冷媒はコンデンサ２８で冷却されて液化した後、レシーバ２９で清浄化される。レシーバ２９を出た高圧の液状の冷媒は、エキスパンジョンバルブ３１で急激に膨張させられ、低温・低圧の霧状の冷媒になる。この霧状の冷媒はエバポレータ３２を通過する際、そのエバポレータ３２の周囲の空気から熱を奪って蒸発（気化）し、その後、コンプレッサ２７に吸込まれる。
【００３１】
このように、冷媒循環回路では、エバポレータ３２において冷媒が気化する際に熱が奪われる。このエバポレータ３２の周りに車室内の空気が循環されることによって、車室内が冷却される。この際、空気が冷却されることにより空気中の水蒸気が水滴になり除湿される。また、エバポレータ３２において冷媒によって奪われた熱は、コンデンサ２８において冷媒が液化するときに車室外へ放出される。
【００３２】
次に、コンプレッサ２７の構造について説明する。図２に示すように、コンプレッサ２７のケーシング３５内にはクランク室３６が形成されるとともに、駆動軸３７が回転可能に支持されている。ケーシング３５から露出する駆動軸３７の一方（図２の左方）の端部にはプーリ３８が取付けられている。プーリ３８は、ベルト（図示略）を介してエンジン１１のクランク軸１５に駆動連結されている。そのため、エンジン１１の運転にともなうクランク軸１５の回転がベルト、プーリ３８等を介して駆動軸３７に伝達され、コンプレッサ２７が駆動される。
【００３３】
駆動軸３７上には、ラグプレート３９が一体回転可能に取付けられている。また、駆動軸３７には、斜板４１が軸方向へのスライド可能かつ傾動可能に支持されている。斜板４１は、ヒンジ機構４２を介してラグプレート３９に連結されている。この連結により斜板４１は、ラグプレート３９及び駆動軸３７と一体回転可能であり、また駆動軸３７に対して傾動可能である。
【００３４】
ケーシング３５内には複数のシリンダ４３が形成され、各シリンダ４３内にピストン４４が往復動可能に収容されている。各ピストン４４は、シュー４５を介して斜板４１に係留されている。このため、各ピストン４４は、駆動軸３７に対して傾斜した斜板４１の回転によってシリンダ４３内を往復動する。このとき、斜板４１の傾斜角度（斜板角度θ）に応じてピストン４４のストロークが変化する。ここで、斜板角度θは、駆動軸３７に直交する面に対し斜板４１が交わる角度である。
【００３５】
ケーシング３５内において、シリンダ４３のプーリ３８とは反対側には、吸入ポート、吸入弁、吐出ポート及び吐出弁（いずれも図示略）を有する弁・ポート形成体４６が配置されている。さらに、弁・ポート形成体４６のプーリ３８とは反対側には、吸入室４７及び吐出室５３がそれぞれ設けられている。吐出室５３は、吐出絞り４８を有する壁４９によって第１吐出室５１と第２吐出室５２とに仕切られている。第１吐出室５１は壁４９よりもシリンダ４３側に形成され、第２吐出室５２は第１吐出室５１及び壁４９を挟んでシリンダ４３とは反対側に形成されている。そして、吸入室４７内の冷媒ガスは、各ピストン４４が上死点から下死点（図２の右から左）へ向けて移動する際、弁・ポート形成体４６の吸入ポート及び吸入弁を介してシリンダ４３内へ吸入される。また、シリンダ４３内の冷媒ガスは、ピストン４４が下死点から上死点（図２の左から右）へ向けて移動する際に所定の圧力まで圧縮され、弁・ポート形成体４６の吐出ポート及び吐出弁を介して吐出室５３に吐出される。
【００３６】
ケーシング３５内には、クランク室３６と吸入室４７とを連通させる抽気通路５４が設けられている。また、ケーシング３５内には、吐出室５３とクランク室３６とを連通させる給気通路５５が設けられ、その給気通路５５の途中に流量制御弁５６が配置されている。そして、流量制御弁５６の開度を調整することにより、給気通路５５を通じてクランク室３６に導入される高圧の吐出ガスの流量と、抽気通路５４を介してクランク室３６から導出されるガスの流量とのバランスが制御され、クランク室３６の内圧Ｐｃが変更される。この内圧Ｐｃの変更に応じて、ピストン４４両側の圧力差、すなわち内圧Ｐｃとシリンダ４３の内圧との差圧が変化し斜板角度θが変化する。
【００３７】
その結果、ピストン４４のストローク、ひいてはコンプレッサ２７の吐出容量が調節される。例えば、クランク室３６の内圧Ｐｃが低下すると、斜板角度θが大きくなってピストン４４のストロークが大きくなり、吐出容量が増加する。これとは逆に内圧Ｐｃが上昇すると、斜板角度θが小さくなり、ピストン４４のストロークが小さくなり、吐出容量が減少する。
【００３８】
次に、流量制御弁５６の構造について説明する。図３に示すように、流量制御弁５６のハウジング５７内には、その一方（図３の上方）の端部から他方（図３の下方）の端部に向けて、感圧室５８、連通路５９及び弁室６１が順に設けられている。連通路５９及び弁室６１は給気通路５５の一部を構成している。連通路５９は、給気通路５５の上流部を介して第１吐出室５１に連通され、弁室６１は給気通路５５の下流部を介してクランク室３６に連通されている。従って、第１吐出室５１から給気通路５５へ吐出された冷媒ガスは、流量制御弁５６を通過する過程で連通路５９及び弁室６１を順に流れる。そして、弁室６１から流量制御弁５６外へ出た冷媒ガスは、再び給気通路５５を通ってクランク室３６に導かれる。
【００３９】
ハウジング５７内には、弁体として、作動ロッド６２が軸方向（図３の上下方向）へ往復動可能に配置されている。この作動ロッド６２の一方（図３の上方）の端部によって、連通路５９と感圧室５８とが遮断されている。弁室６１と連通路５９との境界部分は弁座をなしている。一方、作動ロッド６２には弁体部６３が形成されており、作動ロッド６２の往復動にともない弁体部６３が弁座に接近及び離間することによって、給気通路５５の開度が調整される。弁体部６３が弁座に着座したとき給気通路５５が閉鎖される。
【００４０】
感圧室５８内には、ベローズ等からなる感圧部材６４が収容されている。感圧部材６４は、ロッド受け６５を介して作動ロッド６２に連結されている。ロッド受け６５と感圧室５８の底部との間にはばね６６が配置されており、ロッド受け６５は、感圧部材６４が伸長しようとする力と、ばね６６の付勢力とが釣合う位置で静止している。感圧室５８内は、感圧部材６４により、その感圧部材６４の内側の空間と外側の空間とに仕切られている。内側の空間には、第１吐出室５１内の圧力ＰｄＨが導かれ、外側の空間には第２吐出室５２内の圧力ＰｄＬが導かれている。圧力ＰｄＨは冷媒が吐出絞り４８を通過する前の圧力である。また、圧力ＰｄＬは冷媒が吐出絞り４８を通過した後の圧力であり、前記圧力ＰｄＨよりも低い。そして、感圧室５８、感圧部材６４、ロッド受け６５、ばね６６等によって感圧機構６７が構成されている。
【００４１】
感圧機構６７は、冷媒循環回路における２箇所（第１吐出室５１、第２吐出室５２）での差圧ΔＰｄ（ＰｄＨ−ＰｄＬ）の変動に基づいて感圧部材６４が伸縮することで、その差圧ΔＰｄの変動を打消す側にコンプレッサ２７の吐出容量が変更されるように弁体部６３を変位させる。
【００４２】
一方、流量制御弁５６には電磁アクチュエータ６８が組込まれている。電磁アクチュエータ６８は磁性材からなる固定子６９を備え、前述した作動ロッド６２がこの固定子６９に往復動可能に挿通されている。固定子６９から露出する作動ロッド６２の他方（図３の下方）の端部には、磁性材からなる可動子７１が固定されている。可動子７１は、ばね７２により常に弁室６１から遠ざかる方向（図３の下方）、すなわち開弁方向へ付勢されている。固定子６９及び可動子７１の周りにはコイル７３が巻回配置されている。電磁アクチュエータ６８では、コイル７３への通電により、その通電量に応じた大きさの電磁力が、開弁方向の力に対向する力（閉弁方向の力）として、可動子７１と固定子６９との間に発生する。開弁方向の力としては、（ａ）感圧室５８においてロッド受け６５を介して作動ロッド６２に作用するもの、（ｂ）連通路５９において弁体部６３に作用するもの、（ｃ）ばね７２の付勢力によるもの等が挙げられる。
【００４３】
流量制御弁５６では、後述するエアコンＥＣＵ９２によりコイル７３への通電時間がデューティ制御される。この制御に応じて、閉弁方向の力としての電磁力が変化する。弁体部６３の位置が変更され、給気通路５５の開度が調整される。
【００４４】
例えば、コイル７３に通電されない場合、すなわち、デューティ比が０％の場合には、可動子７１に閉弁方向への電磁力が発生しない。前述したばね７２の付勢力等による開弁方向の力が支配的となり、弁体部６３が弁座から離れて給気通路５５が全開状態となる。このため、クランク室３６の内圧Ｐｃは、そのときおかれた状況下において取り得る最大値となり、同内圧Ｐｃとシリンダ４３の内圧との差圧が大きい。従って、斜板角度θが最少となり、コンプレッサ２７の吐出容量が最小となる。
【００４５】
また、コイル７３への通電（デューティ比が０％よりも大）にともない発生する閉弁方向の電磁力が、ばね７２、感圧部材６４等による開弁方向の付勢力に打勝つと、作動ロッド６２が閉弁方向への移動を開始する。この状態では、電磁力が、感圧部材６４、ばね７２等の付勢力によって加勢された前記差圧ΔＰｄに基づく開弁方向への押圧力に対抗する。そして、これら開弁方向及び閉弁方向に作用する力が均衡する位置に、作動ロッド６２の弁体部６３が弁座に対して位置決めされる。
【００４６】
例えば、実エンジン回転速度ＮＥが低下して冷媒循環回路の冷媒流量が減少すると、差圧ΔＰｄに基づく開弁方向の力が減少し、その時点での電磁力では、作動ロッド６２に対し、開弁方向及び閉弁方向の両方向から作用する力の均衡が図れなくなる。従って、作動ロッド６２が閉弁方向へ移動して給気通路５５の開度が減少し、クランク室３６の内圧Ｐｃが低下する。斜板角度θが大きくなって、ピストン４４のストロークが大きくなり、コンプレッサ２７の吐出容量が増大する。これにともない冷媒循環回路における冷媒流量が増加し、差圧ΔＰｄが増加する。
【００４７】
前記とは逆に、実エンジン回転速度ＮＥが上昇して冷媒循環回路の冷媒流量が増大すると、差圧ΔＰｄに基づく開弁方向の力が増大して、その時点での電磁力では作動ロッド６２に作用する付勢力の均衡が図れなくなる。従って、作動ロッド６２（弁体部６３）が開弁方向へ移動して給気通路５５の開度が増加し、クランク室３６の内圧Ｐｃが上昇する。斜板角度θが小さくなって、ピストン４４のストロークが小さくなり、コンプレッサ２７の吐出容量が減少する。これにともない冷媒循環回路における冷媒流量が減少し、差圧ΔＰｄが減少する。
【００４８】
また、コイル７３に対する通電のデューティ比を大きくして電磁力を大きくすると、その時点での差圧ΔＰｄに基づく力では、開弁方向及び閉弁方向の両方向から作用する力の均衡が図れなくなる。このため、作動ロッド６２（弁体部６３）が閉弁方向へ移動して給気通路５５の開度が減少し、コンプレッサ２７の吐出容量が増大される。その結果、冷媒循環回路における冷媒流量が増大し、差圧ΔＰｄも増大する。
【００４９】
逆に、コイル７３に対する通電のデューティ比を小さくして電磁力を小さくすると、その時点での差圧ΔＰｄに基づく力では、開弁方向及び閉弁方向の両方向から作用する力の均衡が図れなくなる。このため、作動ロッド６２（弁体部６３）が開弁方向へ移動して給気通路５５の開度が増加し、コンプレッサ２７の吐出容量が減少する。その結果、冷媒循環回路における冷媒流量が減少し、差圧ΔＰｄも減少する。
【００５０】
このように、流量制御弁５６では、コイル７３に対する通電のデューティ比によって決定された差圧ΔＰｄの制御目標（設定差圧）を維持するように、この差圧ΔＰｄの変動に応じて自律的に作動ロッド６２（弁体部６３）が位置決めされる。また、この設定差圧は、コイル７３に対する通電のデューティ比を調節することで変更可能である。このため、エバポレータ３２での熱負荷の状況にほとんど影響されることなく、応答性及び制御性の高い吐出容量の制御を行うことができる。
【００５１】
図１に示すように、車両には、エンジン１１の運転状態を検出するセンサとして、運転者によるアクセルペダルの踏込み量であるアクセル開度を検出するアクセルセンサ８１、車両の走行速度を検出する車速センサ８２等が設けられている。また、車両には、その周囲の雰囲気（環境状況）等を検出するための各種センサが設けられている。これらのセンサとしては、車室内の温度を検出する内気センサ８３、外気温度を検出する外気センサ８４、日射量を検出する日射センサ８５、エバポレータ３２を通過した直後の冷気の温度（実エバポレータ温度Ｔ）を検出するエバポレータ後温度センサ８６等が挙げられる。そのほかにも、エアコン２６を作動（オン）及び停止（オフ）させるために乗員によって操作されるエアコンスイッチ８７が設けられている。さらに、本実施形態では、コンプレッサ２７から吐出された冷媒の圧力を検出する圧力センサ８８が用いられている。ここでは、圧力センサ８８は、冷媒循環回路においてコンデンサ２８とレシーバ２９との間に配置されているが、この位置に限られない。
【００５２】
前記各種センサ８１〜８８の検出値等に基づき、スロットル用アクチュエータ２１、流量制御弁５６等を制御する手段として、車両にはエンジン電子制御ユニット（以下「エンジンＥＣＵ」という）９１及びエアコン電子制御ユニット（以下「エアコンＥＣＵ」という）９２が設けられている。アクセルセンサ８１、車速センサ８２等はエンジンＥＣＵ９１に接続されている。また、内気センサ８３、外気センサ８４、日射センサ８５、エバポレータ後温度センサ８６、エアコンスイッチ８７等はエアコンＥＣＵ９２に接続されている。両ＥＣＵ９１，９２は、電源として車両に搭載されたバッテリ８９に接続され、このバッテリ８９から電力の供給を受けている。
【００５３】
各ＥＣＵ９１，９２はマイクロコンピュータを中心として構成されている。ＥＣＵ９１，９２では中央処理装置（ＣＰＵ）が、前記各種センサ８１〜８８の検出値等に基づき、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）に記憶されている制御プログラムや初期データに従って演算処理を行い、その演算結果に基づいて各種制御を実行する。ＣＰＵによる演算結果は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）において一時的に記憶される。両ＥＣＵ９１，９２は相互に接続されており、両ＥＣＵ９１，９２間において、前記演算結果等のデータが通信可能となっている。
【００５４】
次に、前記のように構成された本実施形態の作用について説明する。図４のフローチャートは、エアコンＥＣＵ９２によって実行される処理のうち、アイドル時にエアコン２６をオン・オフさせるための「エアコン制御ルーチン」を示している。この制御ルーチンは所定のタイミング、例えば所定時間毎に繰返し実行される。
【００５５】
エアコンＥＣＵ９２は、まずステップ１１０において、制御実行条件が成立しているか否かを判定する。ここでの制御実行条件は、以下の（１）〜（３）の３つの要件が全て満たされた場合に成立するものとしている。
（１）アクセルセンサ８１によるアクセル開度が「０」であること。すなわち、運転者によりアクセルペダルが踏込み操作されていないこと。
（２）車速センサ８２による車速が所定値、例えば４ｋｍ／ｈ以下であること。
（３）エアコンスイッチ８７からオン信号が出力されていること。すなわち、エアコン２６の作動のために、乗員によりエアコンスイッチ８７がオン操作されていること。
【００５６】
前記ステップ１１０の判定条件が満たされていないと、エアコン制御ルーチンを一旦終了する。これに対し、ステップ１１０の判定条件が満たされていると、次のステップ１２０へ進み、エバポレータ後温度センサ８６による実際のエバポレータ温度（実エバポレータ温度Ｔ）が、エアコンオン温度Ｔon以上であるか否かを判定する。ここで、エアコンオン温度Ｔonは、エアコン２６をオンさせるかどうかを決定する際の判定値（第１判定値）であり、目標エバポレータ温度に所定値α（例えば４℃）を加算した値である。目標エバポレータ温度は、内気センサ８３による室内温度、外気センサ８４による外気温度、日射センサ８５による日射量、圧力センサ８８による冷媒圧力等に基づき、別途算出されたものである。
【００５７】
前記ステップ１２０の判定条件が満たされている（Ｔon≦Ｔ）と、ステップ１３０へ移行し、コンプレッサ２７の吐出容量を第１所定量（本実施形態では最大）にするための指令を流量制御弁５６に出力する。具体的には、エアコン２６をオンさせるための信号を流量制御弁５６に出力する。この信号に応じ、流量制御弁５６では、１００％のデューティ比でコイル７３に通電される。この通電により流量制御弁５６が閉弁され（給気通路５５が全閉状態となり）、クランク室３６の内圧Ｐｃが低下して斜板角度θが大きくなる。ピストン４４のストロークが大きくなり、コンプレッサ２７の吐出容量が第１所定量（最大）となり、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが増大する。
【００５８】
なお、前記ステップ１２０の各判定条件が満たされていない（Ｔon＞Ｔ）と、エアコン制御ルーチンを一旦終了する。この場合、エアコン２６はそれ以前の状態、すなわちオフ状態が継続されることとなる。
【００５９】
次に、ステップ１４０において、エバポレータ後温度センサ８６による実エバポレータ温度Ｔが、エアコンオフ温度Ｔoff よりも低いか否かを判定する。ここで、エアコンオフ温度Ｔoff は、エアコン２６をオフさせるかどうかを決定する際の判定値（第２判定値）であり、目標エバポレータ温度に所定値β（ただし、β＜αを満たす値であり、例えば３℃）を加算した値である。
【００６０】
前記ステップ１４０の判定条件が満たされている（Ｔoff ＞Ｔ）と、ステップ１５０へ移行し、コンプレッサ２７の吐出容量を前記第１所定量（最大）よりも少ない第２所定量（本実施形態では最小）にするための指令を流量制御弁５６に出力する。具体的には、エアコン２６をオフさせるための信号を流量制御弁５６に出力する。この信号に応じ、流量制御弁５６では、０％のデューティ比でデューティ制御が行われる。すなわち、コイル７３への通電が停止される。その結果、流量制御弁５６が開弁され（給気通路５５が全開状態となり）、クランク室３６の内圧Ｐｃが上昇し、斜板角度θが小さくなる。ピストン４４のストロークが小さくなり、コンプレッサ２７の吐出容量が減少して第２所定量（最小）となり、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが減少する。
【００６１】
ステップ１５０の処理を実行した後、エアコン制御ルーチンを一旦終了する。なお、前記ステップ１４０の判定条件が満たされていない場合（Ｔoff ≦Ｔ）にも、エアコン制御ルーチンを一旦終了する。この場合には、エアコン２６のオン状態が継続されることとなる。
【００６２】
前述したエアコン制御ルーチンによると、実エバポレータ温度Ｔに応じてコンプレッサ２７のデューティ比、及びエンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが、例えば図７（ａ），（ｂ），（ｄ）に示すように変化する。実エバポレータ温度Ｔが上昇してエアコンオン温度Ｔon以上になる（タイミングｔ１０，ｔ３０）と、ステップ１１０→１２０→１３０→１４０→リターンの順に処理が行われ、１００％のデューティ比でコイル７３に通電するための指令が出される。この通電によりコンプレッサ２７の吐出容量が０％から１００％に切替り、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが急激に増加する。デューティ比１００％の状態は、実エバポレータ温度Ｔがエアコンオフ温度Ｔoff 以上である限り維持される。
【００６３】
一方、実エバポレータ温度Ｔが下降してエアコンオフ温度Ｔoff を下回る（タイミングｔ２０，ｔ４０）と、ステップ１４０の判定条件が満たされるため、ステップ１１０→１２０→１３０→１４０→１５０→リターンの順に処理が行われる。コイル７３への通電を停止するための指令、すなわち、デューティ比を１００％から０％に切替えるための指令が出される。この通電停止によりコンプレッサ２７の吐出容量が１００％から０％に切替り、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが減少する。
【００６４】
デューティ比０％の状態は、実エバポレータ温度Ｔがエアコンオン温度Ｔon未満である限り維持される。ステップ１２０の判定条件が満たされないことから、ステップ１１０→１２０→リターンの順に処理が行われるからである。そして、実エバポレータ温度Ｔが再びエアコンオン温度Ｔon以上になると、デューティ比が０％から１００％に切替えられる。
【００６５】
次に、図６のフローチャートは、エンジンＥＣＵ９１によって実行される処理のうち、アイドル時において、エンジン１１の実回転速度（実エンジン回転速度ＮＥ）を目標回転速度となるように制御するための「アイドル回転速度制御ルーチン」を示している。ここでの目標回転速度としては、エアコン２６がオフされているときの目標回転速度ＮＥoff と、オンされているときの目標回転速度ＮＥonとの２種類がある（図７（ｅ）参照）。これらの目標回転速度は、ＮＥoff ＜ＮＥonの条件を満たす値、例えば、ＮＥoff ＝５７５回転／分、ＮＥon＝６８０回転／分に設定されている。この制御ルーチンは所定のタイミング、例えば所定時間毎に繰返し実行される。
【００６６】
エンジンＥＣＵ９１は、まずステップ２１０において、制御実行条件が成立しているか否かを判定する。ここでの制御実行条件は、前述したステップ１１０でのものと同じである。このステップ２１０の判定条件が満たされていないと、アイドル回転速度制御ルーチンを一旦終了する。これに対し、ステップ２１０の判定条件が満たされていると、次のステップ２２０へ進み、エバポレータ後温度センサ８６による実エバポレータ温度Ｔが、エアコンオン温度Ｔon以上であるか否かを判定する。この処理は、前述したステップ１２０の処理と同じである。
【００６７】
ステップ２２０の判定条件が満たされている（Ｔon≦Ｔ）と、ステップ２３０において、スロットル弁１９を所定開度開弁させるための指令信号をスロットル用アクチュエータ２１に出力する。この信号に応じたスロットル用アクチュエータ２１の作動により、スロットル弁１９は、それまでのスロットル開度に所定値を上乗せした開度まで開弁する。この開弁により燃焼室１６に取込まれる吸入空気量が増加する。一方、エンジンＥＣＵ９１により別途行われる燃料噴射制御ルーチンでは、吸入空気量の増量にともない燃料噴射量が増量され、エンジン１１の出力トルクが増大する。この出力トルクの増大により、エンジン１１の回転速度が、エアコンオン時の目標回転速度ＮＥonに収束する。
【００６８】
なお、前記ステップ２２０の各判定条件が満たされていないと、アイドル回転速度制御ルーチンを一旦終了する。この場合、スロットル弁１９はそれ以前のスロットル開度を保持することとなる。
【００６９】
次に、ステップ２４０において、エバポレータ後温度センサ８６による実エバポレータ温度Ｔが、エアコンオフ温度Ｔoff よりも低いか否かを判定する。この処理は、前述したステップ１４０の処理と同様である。ステップ２４０の判定条件が満たされている（Ｔoff ＞Ｔ）と、ステップ２５０へ移行し、そのときの圧力センサ８８による冷媒圧力と、バッテリ８９の電圧（バッテリ電圧）とに基づきディレイ時間を算出する。ここで、バッテリ電圧は、流量制御弁５６のコイル７３に供給される電力に関連する要素の１つであり、同コイル７３に通電される制御電流に対応している。このバッテリ電圧は、コンプレッサ２７以外の電気負荷や、バッテリ８９の使用期間等によって変化する。例えば、バッテリ電圧は、他の電気負荷が大きくなった場合には一時的に低下する。また、バッテリ８９の使用期間が長くなると、充電能力等が低下し、バッテリ電圧が経時的に低下する。
【００７０】
ディレイ時間は、エアコン２６をオンからオフに切替えるための指令信号、別の表現をすると、コンプレッサ２７の吐出容量を最大（１００％）から最小（０％）に切替えるための指令信号が出されてから、スロットル弁１９を元の開度に戻すまでの時間である。このようにディレイ時間を設けたのは、吐出容量の最大から最小への切替え信号が出された場合、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクがゆっくりと低下するためである。このコンプレッサ２７のトルクに見合うトルクをエンジン１１で発生させるために、切替え指令が出された後もディレイ時間が経過するまでは、元の開度に所定値を上乗せしたスロットル開度でスロットル弁１９を開弁させ続けて吸入空気量を増量させるようにしている。
【００７１】
また、ディレイ時間を可変としたのは、コンプレッサ２７の吐出容量の最大から最小への切替え指令が出されてから、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが十分小さくなるまでの時間が、切替え指令が出されたときに流量制御弁５６の作動ロッド６２に作用している力によって異なるからである。この力としては、感圧機構６７による力と電磁アクチュエータ６８による電磁力とが挙げられる。
【００７２】
感圧機構６７による力には冷媒圧力が関与している。前記時間は、冷媒圧力が高いときには長く、低いときには短くなる傾向にある。これは、アイドル時のようなエンジン低回転域では、コンプレッサ２７の吐出容量が１００％から０％に変化する場合、コンプレッサ２７から吐出される冷媒の流量が限られる。そのため、冷媒圧力が高い場合には、作動ロッド６２の弁体部６３が全開位置へ変位する時間が長くなるものと考えられる。
【００７３】
また、電磁アクチュエータ６８の電磁力に関与するコイルに流れる制御電流については、前記時間は、制御電流が多いときには長く、少ないときには短い傾向にある。別の表現をすると、前記時間は、バッテリ電圧が高いときには長く、低いときには短い傾向にある。これは、デューティ比を変化させているものでは、バッテリ電圧が高い場合、同じデューティ比でも電流値が大きくなる。このため、冷媒の流量が多め（コンプレッサ容量大）に制御され、デューティ比が１００％から０％まで低下される場合、弁体部６３が全開位置へ変位する時間が長くなるものと考えられる。
【００７４】
このような観点から、前記ディレイ時間の算出に際しては、例えば図５に示すマップを参照する。このマップには、冷媒圧力に対するディレイ時間が、バッテリ電圧毎に規定されている。このマップでは、バッテリ電圧一定のもとでは、冷媒圧力が低いときにはディレイ時間が短く、冷媒圧力が高くなるに従いディレイ時間が長くなるように設定されている。また、冷媒圧力一定のもとでは、バッテリ電圧が低いときにはディレイ時間が短く、バッテリ電圧が高くなるに従いディレイ時間が長くなるように設定されている。
【００７５】
前記ステップ２５０においてディレイ時間を算出すると、次のステップ２６０へ移行する。ステップ２６０では、吐出容量の最大から最小への切替え指令が出力されてから、前記ディレイ時間が経過するまで、スロットル弁１９を、前記ステップ２３０の開度で開弁させ続ける。そして、ディレイ時間が経過すると、スロットル弁１９を元の開度に復帰させるための指令信号をスロットル用アクチュエータ２１に出力する。この信号に応じたスロットル用アクチュエータ２１の作動により、スロットル弁１９は元のスロットル開度（前記所定値を上乗せする前の開度）まで閉弁する。この閉弁により燃焼室１６に取込まれる吸入空気量が減少する（元の量に戻る）。一方、エンジンＥＣＵ９１により行われる燃料噴射制御ルーチンでは、この吸入空気量の減量にともない燃料噴射量が減量され、エンジン１１の出力トルクが減少する。この出力トルクの減少により、実エンジン回転速度ＮＥが、エアコンオフ時の目標回転速度ＮＥoff に収束する。
【００７６】
ステップ２６０の処理を行った後、アイドル回転速度制御ルーチンを一旦終了する。なお、前記ステップ２４０の判定条件が満たされていない場合（Ｔoff ≦Ｔ）にも、アイドル回転速度制御ルーチンを一旦終了する。この場合には、スロットル弁１９が所定開度開弁した状態が継続されることとなる。
【００７７】
前述したアイドル回転速度制御ルーチンによると、吐出容量の最大から最小への切替え指令（コンプレッサ２７のデューティ比の切替え指令）に応じて、吸入空気量（ＩＳＣ流量）及び実エンジン回転速度ＮＥが例えば図７（ａ），（ｃ），（ｅ）に示すように変化する。
【００７８】
実エバポレータ温度Ｔが上昇してエアコンオン温度Ｔon以上となり、コンプレッサ２７のデューティ比が０％から１００％に切替えられる（タイミングｔ１０，ｔ３０）と、ステップ２１０→２２０→２３０→２４０→リターンの順に処理が行われる。スロットル弁１９が所定開度開弁して吸入空気量が増加するとともに燃料噴射量が増加する。実エンジン回転速度ＮＥが上昇し、目標回転速度ＮＥonに収束する。このスロットル弁１９の開弁状態は、実エバポレータ温度Ｔがエアコンオフ温度Ｔoff を下回るまでは少なくとも維持される。
【００７９】
一方、実エバポレータ温度Ｔが下降してエアコンオフ温度Ｔoff を下回り、コンプレッサ２７のデューティ比が１００％から０％に切替えられる（タイミングｔ２０，ｔ４０）と、ステップ２１０→２２０→２３０→２４０→２５０→２６０→リターンの順に処理が行われる。冷媒圧力及びバッテリ電圧に基づきディレイ時間が算出され、前記デューティ比の切替え指令が出されてもすぐにはスロットル弁１９は元の開度に復帰されない。切替え指令から前記ディレイ時間が経過するまでは、スロットル弁１９の前記開弁状態が維持される。そして、ディレイ時間が経過する（タイミングｔ２５，ｔ４５）と、スロットル弁１９が元の開度に復帰される。従って、ディレイ時間が経過するまでは、スロットル弁１９の開弁にともなって吸入空気量（ＩＳＣ流量）が増量され続ける。この増量に応じて燃料噴射量も増量され続けるため、エンジン１１の出力が増加する。この出力増加によりコンプレッサ２７のトルクが相殺される。その結果、実エンジン回転速度ＮＥが目標回転速度ＮＥoff に収束する。
【００８０】
以上詳述した本実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）コンプレッサ２７の吐出容量を最大から最小に切替えるための指令が出されてから、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが十分小さくなるまでの時間は、コンプレッサ２７から吐出される冷媒の圧力が大きく関与している。前記時間は、冷媒圧力が高いときには長く、低いときには短くなる傾向にある。
【００８１】
そのため、冷媒圧力が低い場合、図７（ｄ）において二点鎖線で示すようにエンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に小さくなって、同トルクが十分に小さくなるまでの時間が短くなる。この際、ディレイ時間が適正値よりも大きな一定の値であると、必要以上の時間にわたってスロットル弁１９の開弁状態が続けられる。過度の量の空気がエンジン１１に取込まれ、それにともなって過度の量の燃料が噴射される。その結果、実エンジン回転速度ＮＥが図７（ｅ）において二点鎖線で示すように上昇する現象、いわゆる回転の吹上がりが発生するおそれがある。
【００８２】
また、前記とは逆に冷媒圧力が高い場合、図示はしないがエンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に大きくなって、同トルクが十分に小さくなるまでの時間が長くなる。この際、ディレイ時間が適正値よりも小さな一定の値であると、必要な時間が経過する前にスロットル弁１９の開弁状態が終わる。必要量の空気がエンジン１１に取込まれず、燃料噴射量が不足する。その結果、実エンジン回転速度ＮＥがエアコンオフ時の目標回転速度ＮＥoff を下回る現象、いわゆる回転の落込みが発生するおそれがある。
【００８４】
これに対し、本実施形態では、冷媒圧力が高いときには低いときよりもディレイ時間を長く設定することにより、そのときの冷媒圧力に応じた適切なディレイ時間が設定されることとなる。このため、スロットル弁１９の開弁状態が必要な時間にわたって継続する。例えば、冷媒圧力が低い場合には、図７（ｃ）において二点鎖線で示すようにディレイ時間を短くする。こうすると、冷媒圧力が低い場合、図７（ｄ）において二点鎖線で示すようにエンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に小さくなって、同トルクが十分小さくなるまでの時間が短くなるが、適切な時間にわたってスロットル弁１９の開弁状態が続けられる。また、図示はしないが、冷媒圧力が高い場合にはディレイ時間が長くされる。こうすると、冷媒圧力が高い場合、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に大きくなって、同トルクが十分小さくなるまでの時間が長くなるが、適切な時間にわたってスロットル弁１９の開弁状態が続けられる。
冷媒圧力にかかわらず適正量の空気がエンジン１１に取込まれ、それにともなって適正量の燃料が噴射される。そして、これらの燃料噴射により、吐出容量の最大から最小への切替え指令が出された後、スロットル用アクチュエータ２１により発生するトルクが十分小さくなる時期を、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが十分小さくなる時期に一致させることが可能となる。その結果、回転の吹上がり（図７（ｅ）の二点鎖線参照）や落込みを抑制しつつ実エンジン回転速度ＮＥを目標回転速度ＮＥ off に収束させることが可能となる。
【００８５】
（２）コンプレッサ２７の吐出容量の最大から最小への切替え指令が出されてから、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが十分小さくなるまでの時間は、供給電力が多いときには長く、少ないときには短くなる傾向にある。
【００８６】
そのため、コイル７３への制御電流が少ない又は電圧（バッテリ電圧）が低いと、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に小さくなって、同トルクが十分小さくなるまでの時間が短くなる。この際、ディレイ時間が適正値よりも大きな一定の値であると、必要以上の時間にわたってスロットル弁１９の開弁状態が続けられる。過度の量の空気がエンジン１１に取込まれ、それにともなって過度の量の燃料が噴射される。その結果、エンジン１１では回転の吹上がりが発生するおそれがある。
【００８７】
また、前記とは逆に制御電流が多い又は電圧（バッテリ電圧）が高いと、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に大きくなって、同トルクが十分小さくなるまでの時間が長くなる。この際、ディレイ時間が適正値よりも小さな一定の値であると、必要な時間が経過する前にスロットル弁１９の開弁状態が終わる。必要量の空気がエンジン１１に取込まれず、燃料噴射量が不足する。その結果、エンジン１１では回転の落込みが発生するおそれがある。
【００８９】
これに対し、本実施形態では、バッテリ電圧が高いときには低いときよりもディレイ時間を長く設定することにより、そのときのバッテリ電圧に応じた適切なディレイ時間が設定されることとなる。このため、スロットル弁１９の開弁状態が必要な時間にわたって継続する。例えば、バッテリ電圧が低い場合にはディレイ時間を短くする。こうすると、バッテリ電圧が低い場合、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に小さくなって、同トルクが十分小さくなるまでの時間が短くなるが、適切な時間にわたってスロットル弁１９の開弁状態が続けられる。また、バッテリ電圧が高い場合にはディレイ時間が長くされる。こうすると、バッテリ電圧が高い場合、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクも相対的に大きくなって、同トルクが十分小さくなるまでの時間が長くなるが、適切な時間にわたってスロットル弁１９の開弁状態が続けられる。バッテリ電圧の高低にかかわらず適正量の空気がエンジン１１に取込まれ、それにともなって適正量の燃料が噴射される。そして、これらの燃料噴射により、吐出容量の最大から最小への切替え指令が出された後、スロットル弁開弁にともない発生するトルクが十分小さくなる時期を、エンジン１１にかかるコンプレッサ２７のトルクが十分小さくなる時期に一致させることが可能となる。その結果、エンジン１１では回転の吹上がりや落込みを抑制しつつ実エンジン回転速度ＮＥを目標回転速度ＮＥ off に収束させることが可能となる。
【００９０】
（３）ディレイ時間を、冷媒圧力とバッテリ電圧の両方に基づいて算出している。このため、冷媒圧力のみ又はバッテリ電圧のみに基づく場合に比べて、より適切なディレイ時間を算出することができる。その結果、回転の吹上がりや落込みをより一層確実に抑制することができる。
【００９１】
なお、本発明は次に示す別の実施形態に具体化することができる。
・前記実施形態では、冷媒圧力とバッテリ電圧とに基づきディレイ時間を算出したが、冷媒圧力のみに基づいてディレイ時間を算出したり、バッテリ電圧のみに基づいてディレイ時間を算出したりしてもよい。
【００９２】
・バッテリ電圧に代えて、コイル７３への制御電流に基づいてディレイ時間を算出するようにしてもよい。
・本発明を、給気通路５５に代えて又は加えて抽気通路５４の開度を調整することによりクランク室３６の内圧Ｐｃを調整するようにしたコンプレッサを駆動するエンジンに適用してもよい。
【００９３】
・図５のマップに代えて、所定の演算式に従ってディレイ時間を算出するようにしてもよい。
・本発明を、吐出容量についての第１所定量を最大以外の値としたコンプレッサや、第２所定量を最小以外の値としたコンプレッサを駆動するエンジンに適用してもよい。
【００９４】
その他、前記各実施形態から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに記載する。
（Ａ）請求項２に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、前記電磁アクチュエータはバッテリを電力供給源とし、前記変更手段は前記電磁アクチュエータに通電される制御電流又はバッテリ電圧に応じて前記ディレイ時間を変更するものである。
【００９５】
（Ｂ）請求項１に記載の内燃機関のアイドル回転速度制御装置において、前記変更手段は、前記制御手段における前記ディレイ時間を、前記冷媒圧力と前記電磁アクチュエータに供給される電力とに基づき変更するものである。すなわち、前記冷媒圧力が高く前記電力が多いとき、前記ディレイ時間を、前記冷媒圧力が低く前記電力が少ないときよりも、長く設定する。
【００９６】
上記（Ｂ）の構成によれば、冷媒圧力のみ又は供給電力のみに基づく場合に比べてより適切なディレイ時間を算出することができ、回転の吹上がりや落込みをより一層確実に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアイドル回転速度制御装置の一実施形態についてその構成を示す略図。
【図２】図１におけるコンプレッサの概略断面図。
【図３】図２における流量制御弁の概略断面図。
【図４】アイドル時にエアコンをオン・オフ制御する手順を示すフローチャート。
【図５】ディレイ時間の決定に用いられるマップのマップ構造を示す略図。
【図６】エアコンのオン・オフ制御時に実エンジン回転速度を目標回転速度となるように制御する手順を示すフローチャート。
【図７】エアコンのオン・オフ制御時における実エンジン回転速度等の変化を示すタイミングチャート。
【符号の説明】
１１…エンジン（内燃機関）、２１…スロットル用アクチュエータ（調整用アクチュエータ）、２７…可変容量型コンプレッサ、３２…エバポレータ、５６…流量制御弁、６２…作動ロッド（弁体）、６４…感圧部材、６７…感圧機構、６８…電磁アクチュエータ、９１…エンジン電子制御ユニット（ＥＣＵ）。

Claims (2)

1. 冷媒循環回路における所定箇所での冷媒の圧力変動に応じて変形する感圧部材と電磁アクチュエータとを備え、前記感圧部材の変形にともなう力と前記電磁アクチュエータの電磁力とにより、流量制御弁の弁体を変位させて吐出容量を変更するとともに、機関アイドル時には、前記冷媒循環回路におけるエバポレータの目標温度と実温度との偏差に基づき前記電磁アクチュエータへの電力供給を制御することにより、前記吐出容量を第１所定量又はそれよりも少ない第２所定量に変化させるようにした可変容量型コンプレッサを駆動する内燃機関に用いられる装置であり、
   前記可変容量型コンプレッサに対し、前記吐出容量を前記第１所定量にするための指令が出されると機関回転速度が同指令に応じた目標回転速度となり、前記吐出容量を前記第１所定量から前記第２所定量に切替えるための指令が出されると、所定のディレイ時間が経過した後、前記機関回転速度が前記切替え指令に応じた目標回転速度となるように調整用アクチュエータを制御する制御手段と、
   前記ディレイ時間を前記所定箇所での冷媒の圧力に応じて変更する変更手段とを備えるとともに、前記変更手段は、前記冷媒圧力が高いとき、前記ディレイ時間を、前記冷媒圧力が低いときよりも長く設定するものであることを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。
2. 冷媒循環回路における所定箇所での冷媒の圧力変動に応じて変形する感圧部材と電磁アクチュエータとを備え、前記感圧部材の変形にともなう力と前記電磁アクチュエータの電磁力とにより、流量制御弁の弁体を変位させて吐出容量を変更するとともに、機関アイドル時には、前記冷媒循環回路におけるエバポレータの目標温度と実温度との偏差に基づき前記電磁アクチュエータへの電力供給を制御することにより、前記吐出容量を第１所定量又はそれよりも少ない第２所定量に変化させるようにした可変容量型コンプレッサを駆動する内燃機関に用いられる装置であり、
   前記可変容量型コンプレッサに対し、前記吐出容量を前記第１所定量にするための指令が出されると機関回転速度が同指令に応じた目標回転速度となり、前記吐出容量を前記第１所定量から前記第２所定量に切替えるための指令が出されると、所定のディレイ時間が経過した後、前記機関回転速度が前記切替え指令に応じた目標回転速度となるように調整用アクチュエータを制御する制御手段と、
   前記ディレイ時間を前記電磁アクチュエータに供給される電力に応じて変更する変更手段とを備えるとともに、前記変更手段は、前記電力が多いとき、前記ディレイ時間を、前記電力が少ないときよりも長く設定するものであることを特徴とする内燃機関のアイドル回転速度制御装置。

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