JPH03112717A - 車両用空調負荷の検出装置 - 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］ この発明は、エンジンによってエアコンプレッサを駆動
するようにした車両に搭載される空調装置において、前
記エアコンプレッサ負荷の検出を行う車両用空調負荷の
検出装置に関する。

［従来の技術］ 自動車等の車両に搭載された空調装置において、通常そ
のエアコンプレッサは、車両に搭載されたエンジンによ
って直接的に駆動されるようになっている。したがって
、この様なエアコンプレッサの制御は、エンジン制御と
の兼合いで実行されるもので、例えば特開昭６３−２７
０２２１号公報に示されるように、車両用空調装置のコ
ンプレッサの負荷を、その圧力に基づいて検知し、この
検出された負荷情報によってエアコンプレッサ制御およ
びエンジン制御を切り替え実行することが考えられてい
た。

しかしながら、圧力からコンプレッサ負荷を検出する場
合、コンプレッサに対して圧力センサを設定し、この圧
力センサからの検出信号を、エアコンプレッサ若しくは
エンジンの制御装置に対して取り込むように構成する必
要があり、構成が複雑化し、コストアップの要因となる
。

エアコンプレッサをエンジンによって駆動する場合、こ
のエンジンの運転状況に対応してエアコンプレッサを制
御する必要があり、エアコンプレッサがエンジンに結合
された状態では、エンジンの運転状況を、このエアコン
プレッサ負荷に対応して制御する必要がある。

例えば実開昭５７−１８７６７号公報に示されたエンジ
ンのアイドル回転数制御装置にあっては、例えば５００
　ｒｐｍ以下の低速回転の状態では、エンジンとエアコ
ンプレッサの連結を切り離し、ストールの発生を防止す
ることが考えられている。

この様にエンジンの回転数が所定回転数以下のとき、コ
ンプレッサをオフ制御するような装置においては、コン
プレッサの負荷が極端に大きい状態では、エンジンの回
転数の減速度が大きくなり、コンプレッサを例えば５０
０　ｒｐｍでオフ制御するようにしても、ストールを防
止することができないという問題があった。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、上記のような点に鑑みなされたもので、コ
ンプレッサに圧力センサのような検出機構を設定するこ
となく、エンジン状態に対応した負荷制御が実行できる
ようにした車両用空調負荷の検出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］ この発明に係る車両用空調負荷の検出装置にあっては、
エアコンプレッサが結合されたエンジンのスロットルバ
ルブをバイパスする通路に設定したアイドル速度制御用
の制御弁を、アイドル運転状態でフィードバック制御す
る際に、前記エアコンプレッサのオン状態およびオフ状
態それぞれの制御量を検出記憶し、このフィードバック
制御量の差を求めるもので、このエアコンプレッサのオ
ンおよびオフ時のフィードバック制御量の差に基づいて
、前記エアコンプレッサの負荷状態を検出させるように
する。

［作用コ この様に構成される車両用空調負荷の検出装置にあって
は、コンプレッサに圧力センサを設定する等の特別の構
成を付加することなく、このコンプレッサがエンジンに
結合されたオン状態、およびコンプレッサから切り離さ
れたオフ状態におけるエンジンのフィードバック制御量
の差に基づいて、空調装置の負荷量が検出できる。した
がって、この空調装置の連結されるエンジンの機差の相
違に基づく影響、さらに経時変化等の影響が確実に排除
されて、より正確なエアコンプレッサ負荷が検出される
ようになる。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。

第１図はその構成を示したもので、自動車等の車両に搭
載されるエンジン１１の出力回転軸１２に、ベルト１３
を介して、この車両に搭載される’１１装置のエアコン
プレッサ１４が連結され、エンジン１１によってエアコ
ンプレッサ１４が駆動されるようにする。この場合、エ
ンジン制御等のために設定される、例えばマイクロコン
ピュータ等によって構成されたて電子制御回路（ＥＣＵ
）１５からの指令により、例えばクラッチ機構（図示せ
ず）によって、エンジン１１とエアコンプレッサ１４と
の結合状態がオン・オフ制御される。

エンジン１１に対する吸入空気は吸気管１６を介して外
部から吸入されるもので、この吸気管１６には吸入空気
量を計測するエアフローメータ１７、吸入空気量を制御
するスロットルバルブ１８、等が設定されている。また
、エンジン１１に燃料を供給するインジェクタ１９は、
電子制御回路１５によって制御され、この電子制御回路
１５によって演算された結果に対応した量の燃料が、エ
ンジン１１の各シリンダに供給される。

吸気管１６には、スロットルバルブ１８部分ヲバイパス
するようにしてバイパス通路２０が形成されている。こ
のバイパス通路２０には、スロットルバルブ１８が閉じ
られたアイドル運転時に、エンジン１１のアイドル回転
数を制御するアイドル速度制御バルブ２１が設けられて
いる。このバルブ２１は、電子制御回路１５によって制
御されるもので、アイドル運転状態で、エンジン１１が
所定のアイドル回転数で運転制御されるように、バイパ
ス通路２０を介してエンジン１１に供給される吸入空気
量を制御するようになる。

その他、吸気管１６による吸気系には、吸入空気の温度
を測定する吸気温センサ２２が設けられ、またエンジン
１１には冷却水の温度を測定する水温センサ２３が設け
られ、これらセンサ２２および２３からの検出信号は、
電子制御回路１５に供給される。さらにエンジン１１の
回転軸１２には、回転センサ２４を設け、この回転セン
サ２４３で検出されたエンジン回転速度信号ＮＥは、電
子制御回路１５に供給する。

電子制御回路１５には、さらに図示しないエアコンスイ
ッチからの、車載空調装置をオン・オフ制御する、エア
コンスイッチ（ＳＷ）信号が供給され、またスロットル
バルブ１８からのスロットルバルブ開度信号が供給され
る。

電子制御回路１５は、エアフローメータ１７からの吸入
空気量信号、エンジン１１の回転数信号ＮＥに応じて、
インジェクタ１９を駆動し、所定量の燃料をエンジン１
１に供給する。また、この電子制御回路は、図示しない
エアコンスイッチからのオン−オフ信号に対応して、エ
アコンプレッサ１４とエンジン１１とを結合するクラッ
チ機構をオン・オフ制御し、このエアコンプレッサ１４
の駆動状態をオン争オフ制御する。

ここで、スロットルバルブ１８が閉じられたアイドル運
転状態においては、バイパス通路２０に設定したアイド
ル速度制御バルブ２１によって、エンジン１１の回転数
を目標回転数に設定するフィードバック制御が実行され
る。

第２図はこのフィードバック制御の流れを示すもので、
ステップ２００において、水温センサ２３から検出信号
に基づいて、エンジン１１の冷却水温を検出し、この検
出された水温が所定の温度、例えば７０℃以上であるか
否かを判定する。そして、検出水温が７０℃以下のとき
はそのままこの処理を終了させ、水温が７０℃以上と判
定されたときは、次のステップ２０１に進んで、スロッ
トルバルブ１８の開度信号に基づいて、スロットルがア
イドル状態であるか否かを判定する。

スロットルバルブ１８が全閉の状態ではなく、アイドル
状態ではないと判定されたときは終了させ、スロットル
バルブＩ８が全閉でアイドル状態と判定されたときは、
ステップ２０２に進んで、車体の車輪回転速度゛を検出
するセンサからの検出信号に基づき検出された車速が、
２ＫＩｌ／ｈを越えているか否かを判定する。車速が２
Ｋｍ／ｈ以下と判定されたときは、ステップ２０３に進
んでフィードバック制御を実行させ、車速が２Ｋｍ／ｈ
以上の状態のときは、フィードバック＃ＪｇｒＪに移行
されずに、この処理が終了される。

すなわち、水温が７０℃以上であり、スロットルバルブ
１８が閉じられてアイドル運転状態とされ、且つ車速が
２Ｋａ＋／ｈ以下の状態となったときに、フィードバッ
ク制御に移行される。このフィードバック制御状態では
、エンジン１１の回転数が、所定のアイドル目標回転数
とされるように、アイドル速度制御バルブ２１が制御さ
れる。

第３図はこのようにしてフィードバック制御される装置
において、エアコンプレッサ１４の負荷を検出するため
のルーチンを示しているもので、ステップ３００でアイ
ドル速度制御バルブ２１によるフィードバック制御が実
行中か否かを判定する。フィードバック制御が実行中で
ない場合は、そのままこの処理を終了させ、実行中と判
定されたときは、ステップ３０１に進んでエアコンがオ
ン（エアコンプレッサ１４がエンジン１１に連結されて
いる状態）であるか否かを判定し、オンと判定されたと
きはステップ３０２に進み、エアコンプレッサ１４がエ
ンジン１１から切離されているオフ状態と判定されたと
きは、ステップ３０３に進む。

エアコンプレッサ１４がエンジン１１に連結されたステ
ップ３０２では、アイドル速度制御バルブ２１の制御量
をＤＡＣＯＮに設定し、エアコンプレッサ１４がエンジ
ン１１から切離されたステップ３０３では、アイドル速
度制御バルブ２１の制御量をＤ　Ａ　ＣＯＦＦに設定し
、それぞれ記憶させる。

このようにステップ３０２および３０３において制御ｆ
ｆ１ＤＡｃＯＮおよびＤ　Ａ　ＣＯＦＦがそれぞれ記憶
されたならば、ステップ３０４でこのエアコンプレッサ
１４のオン状態の制御１ＤＡｃＯＮと１、同じくオフ状
態における制御量Ｄ　Ａ　ＣＯＦＦとの差ＤＡＣを計算
し、これを記憶させる。そして、このエアコン負荷検出
処理のルーチンが終了される。

第４図はこのようにして求められた、エアコンプレッサ
１４がエンジン１１に連結されたときのアイドル速度制
御バルブ２１の制御量、およびエンジン１１から切離さ
れたときの制御量との差ＤＡＣと、エアコン負荷との関
係を示すもので、この両者には直線的な関係が存在する
。

また、制御量ＤＡＣＯＮおよびＤ　Ａ　ＣＯＦＦをそれ
ぞれ検出測定する、エアコンプレッサ１４のオン時とオ
フ時とに時間的なずれが存在する場合、アイドル速度制
御バルブ２１の制御量には、その測定時それぞれのエア
コンプレッサ１４の負荷以外に、エンジン１１に対する
吸入空気温度の変化による変動分が含まれるようになる
。このような場合には、アイドル速度制御バルブ２１の
制御量を検出する際に、第５図で示す関係で吸気温セン
サ２２で検出された吸気温に対応して制御量を補正し、
Ｄ　Ａ　ＣＯＮおよびＤ　Ａ　ＣＯＦＦとして記憶させ
る。アイドル速度制御バルブ２１の制御量は、同じ吸気
温度の値に対応するように補正された値とされるもので
、この補正によって、純粋にエアコンプレッサ１４の負
荷に対する制御量が検出されるようになる。

次にこのようにして検出されたエアコンプレッサ１４の
負荷を用いた制御について説明する。

従来、エアコンプレッサを連結するようにしたエンジン
にあっては、例えば実開昭５７−１８７６７号公報に示
されるように、エンジンが低速回転（例えば５００ｒｐ
ｍ）以下の状態では、エンジンとコンプレッサとの連結
を切り離し、ストールの発生を防止することが考えられ
ている。このような制御を実行すると、コンプレッサの
負荷が極端に大きい状態でエンジンの回転数の減速度が
大きく、コンプレッサをエンジン回転数５００　ｒｐｌ
ｌでオフするようにしても、ストールの発生を確実に防
止することが困難となる問題点を有する。

また、このストールの発生を防止するために、コンプレ
ッサをオフ制御するエンジン回転数を、５００　ｒｐｍ
から例えば７００　ｒｐｍに上昇設定すると、第６図で
示すように、コンプレッサ負荷が大のときのストールの
発生は防止できるが、通常のパアイドル回転数との差が
小さくなり、エンジンストールの発生の心配のない、軽
いエンジン回転数の落ち込みの場合においても、コンプ
レッサがオフ制御されるようになる。したがって、体感
上好ましくないものであり、冷房不良の状態となる可能
性がある。

しかし、実施例で示したようにして車載用の空調装置の
コンプレッサ１４の状態に対応した負荷の差を検出し、
この検出された負荷に対応して第７図で示すように、エ
ンジン１１とエアコンプレッサ１４との結合するエンジ
ン１１の回転数を選定れば、確実にストールが発生する
場合においてのみ、コンプレッサ１４がオフ制御される
。したがって、コンプレッサ１４をオフ制御する、体感
上好ましくない制御を、必要最小限に抑えることができ
る。

その他、この検出されたエアコンプレッサ負荷は、エン
ジン制御と共にトランスミッション制御等のパラメータ
として効果的に利用できるものであり、車載用の空調装
置の制御に対応したエンジン制御のみならず、その他の
運転制御のためにも適宜利用できる。

［発明の効果］ 以上のようにこの発明に係る車両用空調負荷の検出装置
によれば、エアコンプレッサ等に特別の検出機構を設定
することなく、アイドル運転時のフィードバック制御量
に基づいて、このエアコンプレッサ負荷が検出できるよ
うになる。そして、この検出負荷に基づいて、エンジン
の回転数制御等の種々の制御が実行されるようになる。

特に、エアコンプレッサのオン時およびオフ時それぞれ
のフィードバック制御量の差に基づいて、エアコンプレ
ッサ負荷が検出されるものであるため、エアコンプレッ
サ以外の変動要素、例えばエンジン吸気温度、吸気量等
の経時変化による影響が効果的に除去される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係る空調負荷の検出装置
を説明する構成図、第２図はこの実施例におけるエンジ
ンのフィードバック制御を実行する処理の流れを説明す
るフローチャート、第３図は同じくアイドル速度制御バ
ルブの制御量を検出する処理を説明するフローチャート
、第４図は検出された制御量とエアコンプレッサ負荷と
の関係を示す図、第５図は吸気温度に対する補正量を示
す図、第６図はエアコンプレッサのオン・オフ制御とエ
ンジン回転数の変化状態との関係を説明する図、第７図
は検出された負荷量とエンジン回転数との関係を説明す
る図である。 １１・・・エンジン、１４・・・エアコンプレッサ、１
５・・・電子制御回路、１８・・・吸気管、１８・・・
スロットルバルブ、１９・・・インジェクタ、２０・・
・バイパス通路、２１・・・アイドル速度制御バルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両用エンジンに、空調装置のエアコンプレッサを結合
   した車両に搭載される空調装置において、 前記エンジンの吸入空気通路のスロットルバルブ部分を
   バイパスするバイパス通路に設定されたアイドル速度制
   御用の制御弁と、 前記エンジンの運転状態を検出して前記エンジンの燃料
   噴射量を制御すると共に、前記スロットルバルブが閉じ
   られたアイドル運転状態で、前記制御弁をフィードバッ
   ク制御するフィードバック制御手段と、 このフィードバック制御手段による目標回転数にしたフ
   ィードバック制御状態で、前記エアコンプレッサのオフ
   時の前記フィードバック制御量を記憶する第１の記憶手
   段と、 このフィードバック制御手段による目標回転数にしたフ
   ィードバック制御状態で、前記エアコンプレッサのオン
   時の前記フィードバック制御量を記憶する第２の記憶手
   段と、 前記第１および第２の記憶手段それぞれで記憶された、
   前記エアコンプレッサのオフ時およびオン時のフィード
   バック制御量の差を算出する手段とを具備し、 この手段で求められたフィードバック制御量の差に基づ
   いて、前記エアコンプレッサの負荷量が検出されるよう
   にしたことを特徴とする車両用空調負荷の検出装置。