車両用空調装置
【課題】エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー時期とエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー時期との間においてもエバポレータ冷力を適切に保持し得る装置を提供する。
【解決手段】減速時燃料カット中かつコンプレッサの作動要求時には減速時燃料カット中かつコンプレッサの作動非要求時より早い燃料カットリカバー時期に燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行う燃料カットリカバー実行手段を備え、コンプレッサ稼働度合制御手段は、減速時燃料カット中に、コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期の直前の所定期間、コンプレッサの稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させ（図４のＳ２、Ｓ３、Ｓ５）、コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期になったときまたは当該燃料カットリカバー時期の直前でコンプレッサの稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させる（図４のＳ２、Ｓ３、Ｓ６、Ｓ８）。
【解決手段】減速時燃料カット中かつコンプレッサの作動要求時には減速時燃料カット中かつコンプレッサの作動非要求時より早い燃料カットリカバー時期に燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行う燃料カットリカバー実行手段を備え、コンプレッサ稼働度合制御手段は、減速時燃料カット中に、コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期の直前の所定期間、コンプレッサの稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させ（図４のＳ２、Ｓ３、Ｓ５）、コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期になったときまたは当該燃料カットリカバー時期の直前でコンプレッサの稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させる（図４のＳ２、Ｓ３、Ｓ６、Ｓ８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両空調装置、特に減速時燃料カット中の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
減速時ロックアップの実行開始直後からコンプレッサの稼働度合を減速時ロックアップの非実行中よりも増大させる。そして、減速時ロックアップの実行開始から所定時間Ｔｕｐが経過した時点でコンプレッサの稼働度合の増大を終了し、この増大の終了直後からコンプレッサの稼働度合を減速時ロックアップの非実行中よりも低下させるものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３９９９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１の技術では、上記所定時間Ｔｕｐの設定いかんにより、エアコンＯＮ時のロックアップ解除車速とエアコンＯＦＦ時のロックアップ解除車速との間でエバポレータ冷力が足りなくなったり過剰となったりすることがある。
【０００５】
上記特許文献１の技術は、ロックアップ解除車速に着目するものであるが、これを燃料カットリカバー時期にまで拡大して考えることができる。燃料カットリカバー時期にまで拡大して考えるときには、上記所定時間Ｔｕｐの設定いかんにより、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー時期とエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー時期との間でエバポレータ冷力が足りなくなることがある。また、過剰となることもある。
【０００６】
そこで本発明は、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー時期とエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー時期との間においてもエバポレータ冷力を適切に保持し得る装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用空調装置は、冷媒を吸入、圧縮、吐出するコンプレッサ、このコンプレッサから吐出された高温、高圧の冷媒を凝縮させるコンデンサ、このコンデンサで凝縮した冷媒を減圧する膨張弁、この膨張弁で低圧となった冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行わせて冷媒を蒸発させるエバポレータを含む冷凍サイクルと、前記コンプレッサの稼働度合を制御可能なコンプレッサ稼働度合制御手段と、減速時に燃料カットを実行する減速時燃料カット実行手段と、この減速時燃料カット中かつ前記コンプレッサの作動要求時には減速時燃料カット中かつ前記コンプレッサの作動非要求時より早い燃料カットリカバー時期に前記燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行う燃料カットリカバー実行手段とを備えている。そして、前記コンプレッサ稼働度合制御手段は、減速時燃料カット中に、前記コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期の直前の所定期間、前記コンプレッサの稼働度合を前記燃料カットの非実行中より増大させ、前記コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期になったときまたは当該燃料カットリカバー時期の直前で前記コンプレッサの稼働度合を前記燃料カットの非実行中より低下させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、減速時燃料カットの実行開始時期に拘わらず、コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期手前のエバポレータの冷力低下を防止し、コンプレッサの稼働度合の低下に伴う車室内の空調の効きの悪化を防止できる。また、コンプレッサの稼働度合の増大過剰によりエバポレータが凍りつくことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態の車両用空調装置の概略構成図である。
【図２】減速時燃料カット中の車速、コンプレッサ稼働度合、エバポレータ温度等の各変化を示すタイミングチャートである。
【図３】減速時燃料燃料カット中の車速、コンプレッサ稼働度合、エバポレータ温度等の各変化を示すタイミングチャートである。
【図４】減速時燃料カット中のコンプレッサ稼働度合制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】減速時燃料燃料カット中の車速、コンプレッサ稼働度合、エバポレータ温度等の各変化を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の車両用空調装置の概略構成図である。図１において、車両用空調装置の冷凍サイクルＲには、コンプレッサ１、コンデンサ７、膨張弁１０、エバポレータ１１が含まれる。冷媒を吸入、圧縮、吐出するコンプレッサ１には動力断続用の電磁クラッチ２が設けてある。コンプレッサ１には電磁クラッチ２及びベルト３を介してエンジン４の動力が伝達されるので、電磁クラッチ２への通電及び非通電をエンジンコントロールモジュール５、アンダースイッチングモジュール６により断続することでコンプレッサ１の運転が断続される。
【００１２】
コンプレッサ１から吐出された高温及び高圧のガス状の冷媒はコンデンサ７に流入し、冷却ファン８より送風される外気と熱交換して冷却され凝縮する。コンデンサ７で凝縮した冷媒は膨張弁１０により低圧に減圧され、低圧の気液２相状態となる。膨張弁１０からの低圧冷媒はエバポレータ１１に流入する。エバポレータ１１は車両用空調装置の空調ケース２１内に設置され、エバポレータ１１に流入した低圧冷媒は空調ケース２１内の空気から吸熱して蒸発する。エバポレータ１１の出口はコンプレッサ１の吸入側に結合されている。このようにして冷凍サイクルＲは閉回路を構成している。
【００１３】
空調ケース２１において、上記エバポレータ１１の上流側には送風機２２が配置され、送風機２２にはブロアファン２３と駆動用モータ２４とが備えられている。ブロアファン２３の吸入側では、内外気切換ドア２５により外気導入口２７と内気導入口２８とが開閉される。これにより、外気（車室外空気）または内気（車室内空気）が切換導入される。内外気切換ドア２５はサーボモータからなる電気駆動装置２６により駆動される。
【００１４】
一方、上記エバポレータ１１の下流側には、後述する蓄冷器１２、エアミックスドア３１が順次配置されている。エアミックスドア３１の下流側にはエンジン４の温水（冷却水）を熱源として空気を加熱する温水式ヒータコア（暖房用熱交換器）３３が設置されている。この温水式ヒータコア３３の側方（上方部）には、温水式ヒータコア３３をバイパスして空気（冷風）を流すバイパス通路３４が形成されている。
【００１５】
上記エアミックスドア３１は回動可能な板状ドアであり、サーボモータからなる電気駆動装置３２により駆動される。エアミックスドア３１は、温水式ヒータコア３３を通過する温風とバイパス通路３４を通過する冷風との風量割合を調節するものであって、この冷温風の風量割合の調節により車室内への吹き出し温度を調節する。
【００１６】
温水式ヒータコア３３の下流側には空気混合部３５が設けられ、ここで温水式ヒータコア３３からの温風とバイパス通路３４からの冷風が混合して、所望温度の空気が作り出される。
【００１７】
さらに、空気混合部３５の下流側には、デフロスタ開口部３６、フェイス開口部３７、フット開口部３８が形成され、各開口部はそれぞれ回動可能な板状のデフロスタドア３９、フェイスドア４０、フットドア４１により開閉される。３つのドア３９、４０、４１は共通のリンク機構に連結され、このリンク機構を介してサーボモータからなる電気駆動装置４２により駆動される。例えば、デフロスタドア３９が開いているときには図示しないデフロスタダクトを介して車両フロントガラス内面に空気が、フェイス開口部３７が開いているときには図示しないフェイスダクトを介して車室内乗員の上半身に向けて空気が吹き出す。また、フット開口部３８が開いているときには図示しないフットダクトを介して車室内乗員の足元に向けて空気が吹き出す。
【００１８】
制御アンプ５１（コンプレッサ稼働度合制御手段）には温度センサ５２からのエバポレータ温度（エバポレータ吹出温度）、エアコンスイッチ５３からのエアコン信号が入力されている。制御アンプ５１では、エアコンスイッチ５３がＯＮ状態であるときに、温度センサ５２により検出される実際のエバポレータ温度がエバポレータ１１の目標温度と一致するようにコンプレッサ稼働度合を制御するためのデューティ信号をコンプレッサ１に出力する。
【００１９】
また、エアコンスイッチ５３がＯＮにされたときには、制御アンプ５１はコンプレッサ１を作動させる信号をＣＡＮ通信５６でエンジンコントロールモジュール５に送信する。なお、制御アンプ５１は、目標風量が得られるようにブロアファン駆動用モータ２４を制御し、吹出口と吸込口の自動制御のため電気駆動装置２６、３２、４２を駆動している。
【００２０】
エンジンコントロールモジュール５は、エンジン４の運転状態を検出する各種センサからの信号に基づいてエンジン４への燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期を制御する。
【００２１】
また、冷媒圧力センサ５４からの冷媒圧力、アクセルセンサ５５からのアクセル開度がエンジンコントロールモジュール５に入力されている。エンジンコントロールモジュール５ではこれらの信号により、コンプレッサ１を作動できると判断すると、コンプレッサＯＮ信号をＣＡＮ通信５６でアンダースイッチングモジュール６に送信する。エンジンコントロールモジュール５からコンプレッサＯＮ信号を受信したアンダースイッチングモジュール６ではモジュール６内のエアコンリレーをＯＮし、電磁クラッチ２を接続してコンプレッサ１を作動させる。
【００２２】
また、エンジンコントロールモジュール５（減速時燃料カット実行手段）では、燃費向上のため、車両の減速時に燃料カットを実行する。そして、エンジンコントロールモジュール５（燃料カットリカバー実行手段）では、減速時燃料カット中かつエアコンＯＮ時に、 減速時燃料カット中かつエアコンＯＦＦ時より早い燃料カットリカバー速度で燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行う。ここで、エアコン（エアコンディショナー）ＯＮ時とはエアコンスイッチ５３がＯＮ状態であるとき（つまりコンプレッサ１の作動要求時）、エアコンＯＦＦ時とはエアコンスイッチ５３がＯＦＦ状態であるとき（つまりコンプレッサ１の作動非要求時）である。
【００２３】
エバポレータ１１のすぐ下流には蓄冷器１２を備える。蓄冷器１２は、図１に示すようにエバポレータ１１と同一の前面面積を有する形状として、エバポレータ１１通過後の冷風の全量（空調ケース２１内風量の全量）が通過する構成となっている。これにより、蓄冷器１２は空調ケース２１内の空気流れ方向に対して厚さ寸法の小さい薄型構造とすることができる。
【００２４】
熱交換器としての蓄冷器１２の具体的な構成は、例えば熱伝導性に優れたアルミニュウム等の金属によりチューブ状部材を形成し、このチューブ状部材の内部に蓄冷剤を収納して密封するようになっている。このチューブ状部材は所定間隔を隔てて多数配置し、この多数のチューブ状部材相互間の隙間を空気が通過する構成になっている。蓄冷器１２の構成は、これに限られるものでなく、エバポレータ１１を流れる冷媒により冷却される蓄冷剤を内部に封入した蓄冷器の構成としてもかまわない。
【００２５】
さて、減速時ロックアップの実行開始直後からコンプレッサ稼働度合を増大させる。そして、減速時ロックアップの開始から所定時間Ｔｕｐが経過した時点でコンプレッサ１の稼働度合の増大を終了し、この増大の終了直後からコンプレッサ１の稼働度合を低下させる従来装置がある。これは、ロックアップ解除車速をエアコンＯＮ時のロックアップ解除車速からエアコンＯＦＦ時の解除車速まで引き下げることを可能として燃料カット時間を延長させるものである。
【００２６】
ところで、上記従来装置では、上記所定時間Ｔｕｐの設定いかんにより、エアコンＯＮ時のロックアップ解除車速とエアコンＯＦＦ時のロックアップ解除車速との間でエバポレータ冷力が不足したり、過剰となったりすることを避けることができない。
【００２７】
上記従来装置は、ロックアップ解除車速に着目するものであるが、これを燃料カットリカバー時期にまで拡大して考えることができる。燃料カットリカバー時期にまで拡大して考えるときには、上記所定時間Ｔｕｐの設定いかんにより、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー時期とエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー時期との間でエバポレータ冷力が不足することがある。また、過剰となることもある。
【００２８】
これについて図２、図３を参照して説明する。図２、図３のタイミングチャートは減速時燃料カット中に車速、コンプレッサ稼働度合、エバポレータ温度等がどのように変化するのかをモデルで示したものである。従来装置の場合の変化を破線で、本実施形態の場合の変化を実線で示している。さらに、従来装置で所定時間Ｔｕｐが相対的に小さく設定された場合を図２に、所定時間Ｔｕｐが相対的に大きく設定された場合を図３に示している。
【００２９】
なお、従来装置は「減速時ロックアップ中」に限定しているが、本発明は、「減速ロックアップ中」を含んだ概念として「減速燃料カット中」を考える。このとき、従来装置の「減速時ロックアップ中」は本実施形態の「減速時燃料カット中」に置き換えることができる。
【００３０】
図２から説明する。図２において、高車速（例えば１００ｋｍ／ｈ）からｔ１のタイミングで減速時が開始された場合、車速は直線的に低下してゆく。この場合に、従来装置では、減速時の開始であるｔ１のタイミングより所定時間Ｔｕｐ、コンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させ、この増大の終了直後からコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させている。所定時間Ｔｕｐはコンプレッサ稼働度合を増大させる期間を定めるものである。この所定時間Ｔｕｐがｔ１からｔ２までと相対的に短く設定されているときには、車速がエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃに対して十分に減速されていないｔ２のタイミングでコンプレッサ稼働度合の低下が開始される。このため、車両がエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃまで減速されるころにはエバポレータ温度が上昇し（つまりエバポレータ１１の冷力が低下し）、コンプレッサ稼働度合の低下に伴う車室内の空調の効きが悪化してしまう。
【００３１】
こうした車室内の空調の効きの悪化に対処するには、例えばｔ３のタイミングでコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させる（燃料カットを終了してエンジン４によりコンプレッサ１を駆動する）ことである。しかしながら、これではエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー車速Ｖｒｅｃの手前で燃料カットを終了させることになってまい、燃費を向上できなくなるといった問題が生じる。
【００３２】
次に、図３を説明する。図３においては、従来装置で、コンプレッサ稼働度合を増大させる期間を定める所定時間Ｔｕｐが、今度はｔ１からエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃとなるｔ４までと相対的に長く設定されている。このときには、長い所定時間Ｔｕｐに比例してエバポレータ温度が下がり過ぎ（エバポレータ１１の冷力が過大となり）、エバポレータ１１が凍りついてしまうといった別の問題が生じる。
【００３３】
そこで本発明の第１実施形態では、減速時燃料カット中に、エアコンＯＮ時（コンプレッサ作動要求時）の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃ直前の所定期間、コンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させる。そして、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃになったときにはコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させる。
【００３４】
制御アンプ５１（コンプレッサ稼働度合制御手段）により行われるこの減速燃料カット中のコンプレッサ稼働度合制御を、図４のフローチャートを参照して詳述する。図４のフローは一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００３５】
まずステップ１では減速時燃料カット中であるか否かをみる。例えば、アクセル開度がゼロとなり（アクセルペダルが戻され）、かつそのときの車速が燃料カット車速Ｖｆｃを超えていれば、燃料カット許可条件が成立し、燃料カットフラグ＝１となる。この燃料カットフラグ＝１を受けてエンジンコントロールモジュール５が燃料カットを行う。従って、燃料カットフラグ＝１であるときには減速時燃料カット中であると判断しステップ２、３、６に進む。
【００３６】
ステップ２、３、６は、車速域を、〈１〉Ｖａｃｒｅｃ＜Ｖ＜Ｖｓｔの場合、〈２〉Ｖｒｅｃ＜Ｖ≦Ｖａｃｒｅｃの場合、〈３〉Ｖ≦Ｖｒｅｃの場合、〈４〉Ｖ≧Ｖｓｔの場合の４つに切り分ける部分である。ここで、上記の「Ｖ」は車速センサにより検出される車速、「Ｖｓｔ」はコンプレッサ稼働度合増大許可車速、「Ｖａｃｒｅｃ」はエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速、「Ｖｒｅｃ」はエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー車速である。これら３つの車速の間にはＶｓｔ＞Ｖａｃｒｅｃ＞Ｖｒｅｃなる関係を有している。
【００３７】
上記〈１〉の場合には、ステップ２、３よりステップ５に進みコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させる。これは、コンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔの車速条件を設け、コンプレッサ稼働度合を増大する所定期間をＶａｃｒｅｃ＜Ｖ＜Ｖｓｔの車速域とするものである。説明を飛ばしたステップ４については後述する。
【００３８】
ここで、コンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔとしては、次のように設定することが望ましい。すなわち、Ｖｓｔを早期に設定するほどエバポレータ１１の冷力が強くなり、この逆にＶｓｔを遅く設定するほどエバポレータ１１の冷力が弱まる。従って、エバポレータ１１を凍結させず、かつＶａｃｒｅｃ以下の車速域でコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させた際に、Ｖｒｅｃに到達するまで空調性能を悪化させない冷力を蓄え得る車速に設定することが望ましい。具体的には実施形態では、Ｖａｃｒｅｃに１０ｋｍ／ｈ程度を加えた値をＶｓｔとしている。
【００３９】
ただし、所定期間（Ｖａｃｒｅｃ＜Ｖ＜Ｖｓｔの車速域）にあるとはいえ、エバポレータ温度がエバポーレータ下限温度Ｔｌｏｗ以下のときにもコンプレッサ稼働度合を増大させたのでは、エバポレータ温度が下がり過ぎエバポレータ１１が凍結するおそれがある。従って、エバポレータ温度がエバポーレータ下限温度Ｔｌｏｗ以下のときに、コンプレッサ稼働度合を増大させることはしない。このため、ステップ５に進む前のステップ４で温度センサ５２により検出されるエバポレータ温度Ｔｅｖａとエバポレータ下限温度Ｔｌｏｗを比較し、エバポレータ温度Ｔｅｖａがエバポーレータ下限温度Ｔｌｏｗを超えているときに限ってステップ５に進ませる。エバポレータ温度Ｔｅｖａがエバポーレータ下限温度Ｔｌｏｗ以下のときにはステップ４よりステップ９に進ませる。
【００４０】
上記〈２〉の場合には、ステップ２、３、６よりステップ８に進みコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させる。これは、コンプレッサ稼働度合を低下させる期間をＶｒｅｃ＜Ｖ≦Ｖａｃｒｅｃの車速域とするものである。説明を飛ばしたステップ７については後述する。
【００４１】
ただし、所定期間（Ｖｒｅｃ＜Ｖ≦Ｖａｃｒｅｃの車速域）にあるとはいえ、エバポレータ温度がエバポーレータ上限温度Ｔｈｉｇｈ以上のときにもコンプレッサ稼働度合を低下させたのでは、エバポレータ温度が上がりエバポレータ冷力が不足するおそれがある。従って、エバポレータ温度がエバポーレータ上限温度Ｔｈｉｇｈ以上のときに、コンプレッサ稼働度合を低下させることはしない。このため、ステップ８に進む前のステップ７で温度センサ５２により検出されるエバポレータ温度Ｔｅｖａとエバポレータ上限温度Ｔｈｉｇｈを比較し、エバポレータ温度Ｔｅｖａがエバポーレータ上限温度Ｔｈｉｇｈ未満であるときに限ってステップ８に進ませる。エバポレータ温度Ｔｅｖａがエバポーレータ上限温度Ｔｈｉｇｈ以上のときにはステップ７よりステップ９に進ませる。
【００４２】
上記〈３〉の場合にはステップ２、３、６よりステップ９に、上記〈４〉の場合にはステップ２よりステップ９に進む。ステップ９では、コンプレッサ１を燃料カットの非実行中（通常走行時）と同様のコンプレッサ稼働度合で制御する。
【００４３】
次に、本実施形態の作用効果を、再び図２、図３を参照して説明する。前述したように、実線が本実施形態の場合である。
【００４４】
まず図２から説明する。減速時燃料カットの実行開始車速Ｖｆｃからコンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔまでの車速域では、コンプレッサ１を燃料カットの非実行中と同様のコンプレッサ稼働度合で制御する。このため、ｔ１１からｔ１２の区間でコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させることとなり、エバポレータ温度がｔ１１からｔ１２の区間で低下している。
【００４５】
そして、コンプレッサ稼働度合の増大を終了するｔ１２のタイミングで反転してエバポレータ温度Ｔｅｖａが上昇する（図２第５段目の実線参照）。ところが、ｔ１２の直ぐ後のｔ１３のタイミングで車速がコンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔに到達する。
このＶｓｔからＶａｃｒｅｃまでの車速域（〈１〉の車速域）では、エバポレータ温度がエバポレータ下限温度Ｔｌｏｗを超えていることを条件として、コンプレッサ稼働度合を増大させるので、エバポレータ温度がｔ１３からｔ１４の区間で低下してゆく。これによって、車速がエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃに到達するｔ１４のタイミング手前でのエバポレータ１１の冷力低下を防止することが可能となり、コンプレッサ稼働度合の低下に伴う車室内の空調の効きの悪化を防止できる。
【００４６】
言い換えると、減速時燃料カットの実行開始車速からＶｓｔまでの車速域で燃料カットの非実行中と同様のコンプレッサ稼働度合制御が行われる場合に、その制御中のエバポレータ温度の変化は実験により予め知り得る。従って、車速がエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃに到達するｔ１４のタイミング手前でのエバポレータ１１の冷力低下を防止できるように、コンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔを適切に定めておくのである。
【００４７】
次に、図３においても減速時燃料カットの実行開始車速Ｖｆｃからコンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔまでの車速域で、コンプレッサ１を燃料カットの非実行中と同様のコンプレッサ稼働度合で制御する。このため、ｔ１１からｔ１２の区間でコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させることとなり、エバポレータ温度がｔ１１からｔ１２の区間で低下し、ｔ１２のタイミングよりエバポレータ温度が上昇している。
【００４８】
ＶｓｔからＶａｃｒｅｃまでの車速域になると、エバポレータ温度がエバポレータ下限温度Ｔｌｏｗを超えていることを条件として、コンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させるので、エバポレータ温度がｔ１３からｔ１４の区間で低下する。
【００４９】
図３において、従来装置との相違は次の点である。すなわち、従来装置ではｔ１からｔ４（＝ｔ１４）までの全区間でコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させている。これに対して本実施形態では、ｔ１３の手前のｔ１２よりｔ１３までの区間でコンプレッサ稼働度合を増大させていない。これは、Ｖｓｔを絶妙に設定していることによる。この従来装置との相違により、従来装置によれば所定時間Ｔｕｐが大き過ぎるためにコンプレッサ稼働度合の増大過剰によりエバポレータ１１が凍結するところを、本実施形態によれば、こうしたコンプレッサ稼働度合の増大過剰によるエバポレータ１１の凍結を防止できる。
【００５０】
言い換えると、燃料カットの実行開始車速ＶｆｃからＶｓｔまでの車速域で燃料カットの非実行中と同様のコンプレッサ稼働度合制御が行われる場合に、その制御中のエバポレータ温度の変化は実験により予め知り得る。従って、Ｖｓｔの手前でコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させない区間が生じるように、コンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔを適切に定めるのである。
【００５１】
このように本実施形態によれば、冷媒を吸入、圧縮、吐出するコンプレッサ１、このコンプレッサ１から吐出された高温、高圧の冷媒を凝縮させるコンデンサ７、このコンデンサ７で凝縮した冷媒を減圧する膨張弁１０、この膨張弁１０で低圧となった冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行わせて冷媒を蒸発させるエバポレータ１１を含む冷凍サイクルＲと、コンプレッサ１の稼働度合を制御可能な制御アンプ５１（コンプレッサ稼働度合制御手段）と、減速時に燃料カットを実行すると共に、この減速時燃料カット中かつコンプレッサ１の作動要求時（つまりエアコンＯＮ時）には減速時燃料カット中かつコンプレッサ１の作動非要求時（つまりエアコンＯＦＦ時）より早い燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃで燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行うエンジンコントロールモジュール５（減速時燃料カット実行手段及び燃料カットリカバー実行手段）とを備え、制御アンプ５１は、減速時燃料カット中に、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃの直前の所定期間、コンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させ（図４のステップ１、２、３、５参照）、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃになったときにコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させるので（図４のステップ１、２、３、６、８参照）、減速時燃料カットの実行開始車速Ｖｆｃ（実行開始時期）に拘わらず、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃ手前のエバポレータ１１の冷力低下を回避し、コンプレッサ稼働度合の低下に伴う車室内の空調の効きの悪化を防止できる。また、コンプレッサ稼働度合の増大過剰によりエバポレータ１１が凍結することを防止できる。
【００５２】
ＶｓｔからＶａｃｒｅｃまでの所定期間にある場合に、エバポレータ温度がエバポーレータ下限温度Ｔｌｏｗ以下のときにもコンプレッサ稼働度合を増大させたのでは、エバポレータ温度が下がり過ぎエバポレータ１１が凍結するおそれがある。一方、本実施形態によれば、ＶｓｔからＶａｃｒｅｃまでの所定期間、コンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させるのは、エバポレータ温度が予め定めたエバポレータ下限温度Ｔｌｏｗより高いときであるので（図４のステップ４、５参照）、ＶｓｔからＶａｃｒｅｃまでの所定期間におけるエバポレータ１１の凍結を防止できる。
【００５３】
次に、図５のタイミングチャートも、図２、図３と同じに減速時燃料カット中に車速、コンプレッサ稼働度合、エバポレータ温度等がどのように変化するのかをモデルで示したものである。ただし、減速時燃料カット中だからといって従来装置を採用せず、燃料カットの非実行中と同様のコンプレッサ稼働度合制御を行った場合（図５では「コンプレッサ稼働度合を変化させない場合」で表示。）を破線で示している。破線で示す従来装置を採用しない場合には、ほぼ一定の周期でコンプレッサ稼働度合の増大と低下とが繰り返されている。すなわち、ｔ２１からｔ１２までの区間でコンプレッサ稼働度合が増大し、ｔ１２からｔ２２までの区間でコンプレッサ稼働度合が低下し、ｔ２２からｔ２３までの区間でコンプレッサ稼働度合が増大している。
【００５４】
このように従来装置を採用しない場合と実線で示す本実施形態を比較したとき、本実施形態によれば、コンプレッサ稼働度合を増大する所定期間を定めるＶｓｔを、エアコンＯＮ時（コンプレッサ作動要求時）の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃ直前にエバポレータ１１が凍りつかないように設定するので、エバポレータ１１を凍らせることなく、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃにおいて冷力を多く蓄えた状態にすることができ、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃ後にコンプレッサ稼働度合の低下させられる期間（つまり燃料カット延長時間）を、従来装置を採用しない場合より長く確保することができる（図５第３段目参照）。
【００５５】
実施形態では、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃに到達したときにコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させる場合で説明したが、これに限られるものでない。例えば、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃに到達する直前でコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させるようにしてもかまわない。
【００５６】
実施形態では、コンプレッサ１について詳述しなかったが、容量を調節可能な可変容量型のコンプレッサ、あるいはクラッチの離接によってＯＮ／ＯＦＦの２値的な制御を行う固定容量型のコンプレッサのいずれのコンプレッサにも本発明を適用可能である。
【００５７】
例えば、可変容量型のコンプレッサを用いるときには、図４ステップ５においてコンプレッサ稼働度合としての容量デューティ比を、例えば最大値の１００％へと増大させ、ステップ８においては容量デューティ比を、例えば最小値の０％へと低下させてやればよい。またステップ９では、エバポレータ温度が一定になるように容量デューティ比を制御する。
【００５８】
一方、固定容量型のコンプレッサを用いるときには、ステップ５においてクラッチを接続してコンプレッサをＯＮとし、ステップ８においてはクラッチを切離してコンプレッサをＯＦＦにすればよい。またステップ９では、例えばエバポレータ温度が目標とするエバポレータ温度に対し高ければＯＮとし、低ければＯＦＦとするようにコンプレッサを制御する。
【００５９】
実施形態では、ステップ４でエバポレータ凍結防止のための下限温度Ｔｌｏｗ、ステップ７で空調性能悪化防止のための下限温度Ｔｈｉｇｈ（Ｔｌｏｗ、Ｔｈｉｇｈはいずれも閾値）を設け、エバポレータ温度がそれぞれの閾値を越えないように制御を行っている。これは、エバポレータ温度を検出する温度センサ５２を搭載する車両を前提とするものであるが、当該温度センサ５２を持たずサーモスタットによる温度制御を行う車両にも本発明の適用がある。こうした車両でも、ステップ４においてコンプレッサ稼働度合を増大する継続時間が時間閾値に到達したらコンプレッサ稼働度合の増大を中止する。ステップ７でサーモスタットのコンプレッサＯＮ要求がない場合にステップ８に進ませ、サーモスタットのコンプレッサＯＮ要求があった場合にコンプレッサ稼働度合の低下を中止するためステップ９に進ませる。このような手法をとることで、エバポレータ温度センサ５２を持たない車両であっても、減速時燃料カット中かつエアコンＯＮ時にエバポレータの凍結及び空調性能の悪化を防止することができる。
【００６０】
本実施形態では 燃料カットリカバー時期が燃料カットリカバー車速である場合で説明した。これは、車速よりエンジンストールが生じるか否かを判断できるからである。エンジンストールが生じるか否かを判断できるパラメータであれば他のパラメータでもよく、例えば燃料カットリカバー時期が燃料カットリカバー回転速度である場合であってもかまわない。
【符号の説明】
【００６１】
１ コンプレッサ
４ エンジン
５ エンジンコントロールモジュール（減速時燃料カット実行手段、燃料カットリカバー実行手段）
１１ エバポレータ
５１ 制御アンプ（コンプレッサ稼働度合制御手段）
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両空調装置、特に減速時燃料カット中の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
減速時ロックアップの実行開始直後からコンプレッサの稼働度合を減速時ロックアップの非実行中よりも増大させる。そして、減速時ロックアップの実行開始から所定時間Ｔｕｐが経過した時点でコンプレッサの稼働度合の増大を終了し、この増大の終了直後からコンプレッサの稼働度合を減速時ロックアップの非実行中よりも低下させるものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３９９９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１の技術では、上記所定時間Ｔｕｐの設定いかんにより、エアコンＯＮ時のロックアップ解除車速とエアコンＯＦＦ時のロックアップ解除車速との間でエバポレータ冷力が足りなくなったり過剰となったりすることがある。
【０００５】
上記特許文献１の技術は、ロックアップ解除車速に着目するものであるが、これを燃料カットリカバー時期にまで拡大して考えることができる。燃料カットリカバー時期にまで拡大して考えるときには、上記所定時間Ｔｕｐの設定いかんにより、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー時期とエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー時期との間でエバポレータ冷力が足りなくなることがある。また、過剰となることもある。
【０００６】
そこで本発明は、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー時期とエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー時期との間においてもエバポレータ冷力を適切に保持し得る装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両用空調装置は、冷媒を吸入、圧縮、吐出するコンプレッサ、このコンプレッサから吐出された高温、高圧の冷媒を凝縮させるコンデンサ、このコンデンサで凝縮した冷媒を減圧する膨張弁、この膨張弁で低圧となった冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行わせて冷媒を蒸発させるエバポレータを含む冷凍サイクルと、前記コンプレッサの稼働度合を制御可能なコンプレッサ稼働度合制御手段と、減速時に燃料カットを実行する減速時燃料カット実行手段と、この減速時燃料カット中かつ前記コンプレッサの作動要求時には減速時燃料カット中かつ前記コンプレッサの作動非要求時より早い燃料カットリカバー時期に前記燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行う燃料カットリカバー実行手段とを備えている。そして、前記コンプレッサ稼働度合制御手段は、減速時燃料カット中に、前記コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期の直前の所定期間、前記コンプレッサの稼働度合を前記燃料カットの非実行中より増大させ、前記コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期になったときまたは当該燃料カットリカバー時期の直前で前記コンプレッサの稼働度合を前記燃料カットの非実行中より低下させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、減速時燃料カットの実行開始時期に拘わらず、コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期手前のエバポレータの冷力低下を防止し、コンプレッサの稼働度合の低下に伴う車室内の空調の効きの悪化を防止できる。また、コンプレッサの稼働度合の増大過剰によりエバポレータが凍りつくことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態の車両用空調装置の概略構成図である。
【図２】減速時燃料カット中の車速、コンプレッサ稼働度合、エバポレータ温度等の各変化を示すタイミングチャートである。
【図３】減速時燃料燃料カット中の車速、コンプレッサ稼働度合、エバポレータ温度等の各変化を示すタイミングチャートである。
【図４】減速時燃料カット中のコンプレッサ稼働度合制御を説明するためのフローチャートである。
【図５】減速時燃料燃料カット中の車速、コンプレッサ稼働度合、エバポレータ温度等の各変化を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態の車両用空調装置の概略構成図である。図１において、車両用空調装置の冷凍サイクルＲには、コンプレッサ１、コンデンサ７、膨張弁１０、エバポレータ１１が含まれる。冷媒を吸入、圧縮、吐出するコンプレッサ１には動力断続用の電磁クラッチ２が設けてある。コンプレッサ１には電磁クラッチ２及びベルト３を介してエンジン４の動力が伝達されるので、電磁クラッチ２への通電及び非通電をエンジンコントロールモジュール５、アンダースイッチングモジュール６により断続することでコンプレッサ１の運転が断続される。
【００１２】
コンプレッサ１から吐出された高温及び高圧のガス状の冷媒はコンデンサ７に流入し、冷却ファン８より送風される外気と熱交換して冷却され凝縮する。コンデンサ７で凝縮した冷媒は膨張弁１０により低圧に減圧され、低圧の気液２相状態となる。膨張弁１０からの低圧冷媒はエバポレータ１１に流入する。エバポレータ１１は車両用空調装置の空調ケース２１内に設置され、エバポレータ１１に流入した低圧冷媒は空調ケース２１内の空気から吸熱して蒸発する。エバポレータ１１の出口はコンプレッサ１の吸入側に結合されている。このようにして冷凍サイクルＲは閉回路を構成している。
【００１３】
空調ケース２１において、上記エバポレータ１１の上流側には送風機２２が配置され、送風機２２にはブロアファン２３と駆動用モータ２４とが備えられている。ブロアファン２３の吸入側では、内外気切換ドア２５により外気導入口２７と内気導入口２８とが開閉される。これにより、外気（車室外空気）または内気（車室内空気）が切換導入される。内外気切換ドア２５はサーボモータからなる電気駆動装置２６により駆動される。
【００１４】
一方、上記エバポレータ１１の下流側には、後述する蓄冷器１２、エアミックスドア３１が順次配置されている。エアミックスドア３１の下流側にはエンジン４の温水（冷却水）を熱源として空気を加熱する温水式ヒータコア（暖房用熱交換器）３３が設置されている。この温水式ヒータコア３３の側方（上方部）には、温水式ヒータコア３３をバイパスして空気（冷風）を流すバイパス通路３４が形成されている。
【００１５】
上記エアミックスドア３１は回動可能な板状ドアであり、サーボモータからなる電気駆動装置３２により駆動される。エアミックスドア３１は、温水式ヒータコア３３を通過する温風とバイパス通路３４を通過する冷風との風量割合を調節するものであって、この冷温風の風量割合の調節により車室内への吹き出し温度を調節する。
【００１６】
温水式ヒータコア３３の下流側には空気混合部３５が設けられ、ここで温水式ヒータコア３３からの温風とバイパス通路３４からの冷風が混合して、所望温度の空気が作り出される。
【００１７】
さらに、空気混合部３５の下流側には、デフロスタ開口部３６、フェイス開口部３７、フット開口部３８が形成され、各開口部はそれぞれ回動可能な板状のデフロスタドア３９、フェイスドア４０、フットドア４１により開閉される。３つのドア３９、４０、４１は共通のリンク機構に連結され、このリンク機構を介してサーボモータからなる電気駆動装置４２により駆動される。例えば、デフロスタドア３９が開いているときには図示しないデフロスタダクトを介して車両フロントガラス内面に空気が、フェイス開口部３７が開いているときには図示しないフェイスダクトを介して車室内乗員の上半身に向けて空気が吹き出す。また、フット開口部３８が開いているときには図示しないフットダクトを介して車室内乗員の足元に向けて空気が吹き出す。
【００１８】
制御アンプ５１（コンプレッサ稼働度合制御手段）には温度センサ５２からのエバポレータ温度（エバポレータ吹出温度）、エアコンスイッチ５３からのエアコン信号が入力されている。制御アンプ５１では、エアコンスイッチ５３がＯＮ状態であるときに、温度センサ５２により検出される実際のエバポレータ温度がエバポレータ１１の目標温度と一致するようにコンプレッサ稼働度合を制御するためのデューティ信号をコンプレッサ１に出力する。
【００１９】
また、エアコンスイッチ５３がＯＮにされたときには、制御アンプ５１はコンプレッサ１を作動させる信号をＣＡＮ通信５６でエンジンコントロールモジュール５に送信する。なお、制御アンプ５１は、目標風量が得られるようにブロアファン駆動用モータ２４を制御し、吹出口と吸込口の自動制御のため電気駆動装置２６、３２、４２を駆動している。
【００２０】
エンジンコントロールモジュール５は、エンジン４の運転状態を検出する各種センサからの信号に基づいてエンジン４への燃料噴射量、燃料噴射時期、点火時期を制御する。
【００２１】
また、冷媒圧力センサ５４からの冷媒圧力、アクセルセンサ５５からのアクセル開度がエンジンコントロールモジュール５に入力されている。エンジンコントロールモジュール５ではこれらの信号により、コンプレッサ１を作動できると判断すると、コンプレッサＯＮ信号をＣＡＮ通信５６でアンダースイッチングモジュール６に送信する。エンジンコントロールモジュール５からコンプレッサＯＮ信号を受信したアンダースイッチングモジュール６ではモジュール６内のエアコンリレーをＯＮし、電磁クラッチ２を接続してコンプレッサ１を作動させる。
【００２２】
また、エンジンコントロールモジュール５（減速時燃料カット実行手段）では、燃費向上のため、車両の減速時に燃料カットを実行する。そして、エンジンコントロールモジュール５（燃料カットリカバー実行手段）では、減速時燃料カット中かつエアコンＯＮ時に、 減速時燃料カット中かつエアコンＯＦＦ時より早い燃料カットリカバー速度で燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行う。ここで、エアコン（エアコンディショナー）ＯＮ時とはエアコンスイッチ５３がＯＮ状態であるとき（つまりコンプレッサ１の作動要求時）、エアコンＯＦＦ時とはエアコンスイッチ５３がＯＦＦ状態であるとき（つまりコンプレッサ１の作動非要求時）である。
【００２３】
エバポレータ１１のすぐ下流には蓄冷器１２を備える。蓄冷器１２は、図１に示すようにエバポレータ１１と同一の前面面積を有する形状として、エバポレータ１１通過後の冷風の全量（空調ケース２１内風量の全量）が通過する構成となっている。これにより、蓄冷器１２は空調ケース２１内の空気流れ方向に対して厚さ寸法の小さい薄型構造とすることができる。
【００２４】
熱交換器としての蓄冷器１２の具体的な構成は、例えば熱伝導性に優れたアルミニュウム等の金属によりチューブ状部材を形成し、このチューブ状部材の内部に蓄冷剤を収納して密封するようになっている。このチューブ状部材は所定間隔を隔てて多数配置し、この多数のチューブ状部材相互間の隙間を空気が通過する構成になっている。蓄冷器１２の構成は、これに限られるものでなく、エバポレータ１１を流れる冷媒により冷却される蓄冷剤を内部に封入した蓄冷器の構成としてもかまわない。
【００２５】
さて、減速時ロックアップの実行開始直後からコンプレッサ稼働度合を増大させる。そして、減速時ロックアップの開始から所定時間Ｔｕｐが経過した時点でコンプレッサ１の稼働度合の増大を終了し、この増大の終了直後からコンプレッサ１の稼働度合を低下させる従来装置がある。これは、ロックアップ解除車速をエアコンＯＮ時のロックアップ解除車速からエアコンＯＦＦ時の解除車速まで引き下げることを可能として燃料カット時間を延長させるものである。
【００２６】
ところで、上記従来装置では、上記所定時間Ｔｕｐの設定いかんにより、エアコンＯＮ時のロックアップ解除車速とエアコンＯＦＦ時のロックアップ解除車速との間でエバポレータ冷力が不足したり、過剰となったりすることを避けることができない。
【００２７】
上記従来装置は、ロックアップ解除車速に着目するものであるが、これを燃料カットリカバー時期にまで拡大して考えることができる。燃料カットリカバー時期にまで拡大して考えるときには、上記所定時間Ｔｕｐの設定いかんにより、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー時期とエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー時期との間でエバポレータ冷力が不足することがある。また、過剰となることもある。
【００２８】
これについて図２、図３を参照して説明する。図２、図３のタイミングチャートは減速時燃料カット中に車速、コンプレッサ稼働度合、エバポレータ温度等がどのように変化するのかをモデルで示したものである。従来装置の場合の変化を破線で、本実施形態の場合の変化を実線で示している。さらに、従来装置で所定時間Ｔｕｐが相対的に小さく設定された場合を図２に、所定時間Ｔｕｐが相対的に大きく設定された場合を図３に示している。
【００２９】
なお、従来装置は「減速時ロックアップ中」に限定しているが、本発明は、「減速ロックアップ中」を含んだ概念として「減速燃料カット中」を考える。このとき、従来装置の「減速時ロックアップ中」は本実施形態の「減速時燃料カット中」に置き換えることができる。
【００３０】
図２から説明する。図２において、高車速（例えば１００ｋｍ／ｈ）からｔ１のタイミングで減速時が開始された場合、車速は直線的に低下してゆく。この場合に、従来装置では、減速時の開始であるｔ１のタイミングより所定時間Ｔｕｐ、コンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させ、この増大の終了直後からコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させている。所定時間Ｔｕｐはコンプレッサ稼働度合を増大させる期間を定めるものである。この所定時間Ｔｕｐがｔ１からｔ２までと相対的に短く設定されているときには、車速がエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃに対して十分に減速されていないｔ２のタイミングでコンプレッサ稼働度合の低下が開始される。このため、車両がエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃまで減速されるころにはエバポレータ温度が上昇し（つまりエバポレータ１１の冷力が低下し）、コンプレッサ稼働度合の低下に伴う車室内の空調の効きが悪化してしまう。
【００３１】
こうした車室内の空調の効きの悪化に対処するには、例えばｔ３のタイミングでコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させる（燃料カットを終了してエンジン４によりコンプレッサ１を駆動する）ことである。しかしながら、これではエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー車速Ｖｒｅｃの手前で燃料カットを終了させることになってまい、燃費を向上できなくなるといった問題が生じる。
【００３２】
次に、図３を説明する。図３においては、従来装置で、コンプレッサ稼働度合を増大させる期間を定める所定時間Ｔｕｐが、今度はｔ１からエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃとなるｔ４までと相対的に長く設定されている。このときには、長い所定時間Ｔｕｐに比例してエバポレータ温度が下がり過ぎ（エバポレータ１１の冷力が過大となり）、エバポレータ１１が凍りついてしまうといった別の問題が生じる。
【００３３】
そこで本発明の第１実施形態では、減速時燃料カット中に、エアコンＯＮ時（コンプレッサ作動要求時）の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃ直前の所定期間、コンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させる。そして、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃになったときにはコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させる。
【００３４】
制御アンプ５１（コンプレッサ稼働度合制御手段）により行われるこの減速燃料カット中のコンプレッサ稼働度合制御を、図４のフローチャートを参照して詳述する。図４のフローは一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。
【００３５】
まずステップ１では減速時燃料カット中であるか否かをみる。例えば、アクセル開度がゼロとなり（アクセルペダルが戻され）、かつそのときの車速が燃料カット車速Ｖｆｃを超えていれば、燃料カット許可条件が成立し、燃料カットフラグ＝１となる。この燃料カットフラグ＝１を受けてエンジンコントロールモジュール５が燃料カットを行う。従って、燃料カットフラグ＝１であるときには減速時燃料カット中であると判断しステップ２、３、６に進む。
【００３６】
ステップ２、３、６は、車速域を、〈１〉Ｖａｃｒｅｃ＜Ｖ＜Ｖｓｔの場合、〈２〉Ｖｒｅｃ＜Ｖ≦Ｖａｃｒｅｃの場合、〈３〉Ｖ≦Ｖｒｅｃの場合、〈４〉Ｖ≧Ｖｓｔの場合の４つに切り分ける部分である。ここで、上記の「Ｖ」は車速センサにより検出される車速、「Ｖｓｔ」はコンプレッサ稼働度合増大許可車速、「Ｖａｃｒｅｃ」はエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速、「Ｖｒｅｃ」はエアコンＯＦＦ時の燃料カットリカバー車速である。これら３つの車速の間にはＶｓｔ＞Ｖａｃｒｅｃ＞Ｖｒｅｃなる関係を有している。
【００３７】
上記〈１〉の場合には、ステップ２、３よりステップ５に進みコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させる。これは、コンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔの車速条件を設け、コンプレッサ稼働度合を増大する所定期間をＶａｃｒｅｃ＜Ｖ＜Ｖｓｔの車速域とするものである。説明を飛ばしたステップ４については後述する。
【００３８】
ここで、コンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔとしては、次のように設定することが望ましい。すなわち、Ｖｓｔを早期に設定するほどエバポレータ１１の冷力が強くなり、この逆にＶｓｔを遅く設定するほどエバポレータ１１の冷力が弱まる。従って、エバポレータ１１を凍結させず、かつＶａｃｒｅｃ以下の車速域でコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させた際に、Ｖｒｅｃに到達するまで空調性能を悪化させない冷力を蓄え得る車速に設定することが望ましい。具体的には実施形態では、Ｖａｃｒｅｃに１０ｋｍ／ｈ程度を加えた値をＶｓｔとしている。
【００３９】
ただし、所定期間（Ｖａｃｒｅｃ＜Ｖ＜Ｖｓｔの車速域）にあるとはいえ、エバポレータ温度がエバポーレータ下限温度Ｔｌｏｗ以下のときにもコンプレッサ稼働度合を増大させたのでは、エバポレータ温度が下がり過ぎエバポレータ１１が凍結するおそれがある。従って、エバポレータ温度がエバポーレータ下限温度Ｔｌｏｗ以下のときに、コンプレッサ稼働度合を増大させることはしない。このため、ステップ５に進む前のステップ４で温度センサ５２により検出されるエバポレータ温度Ｔｅｖａとエバポレータ下限温度Ｔｌｏｗを比較し、エバポレータ温度Ｔｅｖａがエバポーレータ下限温度Ｔｌｏｗを超えているときに限ってステップ５に進ませる。エバポレータ温度Ｔｅｖａがエバポーレータ下限温度Ｔｌｏｗ以下のときにはステップ４よりステップ９に進ませる。
【００４０】
上記〈２〉の場合には、ステップ２、３、６よりステップ８に進みコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させる。これは、コンプレッサ稼働度合を低下させる期間をＶｒｅｃ＜Ｖ≦Ｖａｃｒｅｃの車速域とするものである。説明を飛ばしたステップ７については後述する。
【００４１】
ただし、所定期間（Ｖｒｅｃ＜Ｖ≦Ｖａｃｒｅｃの車速域）にあるとはいえ、エバポレータ温度がエバポーレータ上限温度Ｔｈｉｇｈ以上のときにもコンプレッサ稼働度合を低下させたのでは、エバポレータ温度が上がりエバポレータ冷力が不足するおそれがある。従って、エバポレータ温度がエバポーレータ上限温度Ｔｈｉｇｈ以上のときに、コンプレッサ稼働度合を低下させることはしない。このため、ステップ８に進む前のステップ７で温度センサ５２により検出されるエバポレータ温度Ｔｅｖａとエバポレータ上限温度Ｔｈｉｇｈを比較し、エバポレータ温度Ｔｅｖａがエバポーレータ上限温度Ｔｈｉｇｈ未満であるときに限ってステップ８に進ませる。エバポレータ温度Ｔｅｖａがエバポーレータ上限温度Ｔｈｉｇｈ以上のときにはステップ７よりステップ９に進ませる。
【００４２】
上記〈３〉の場合にはステップ２、３、６よりステップ９に、上記〈４〉の場合にはステップ２よりステップ９に進む。ステップ９では、コンプレッサ１を燃料カットの非実行中（通常走行時）と同様のコンプレッサ稼働度合で制御する。
【００４３】
次に、本実施形態の作用効果を、再び図２、図３を参照して説明する。前述したように、実線が本実施形態の場合である。
【００４４】
まず図２から説明する。減速時燃料カットの実行開始車速Ｖｆｃからコンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔまでの車速域では、コンプレッサ１を燃料カットの非実行中と同様のコンプレッサ稼働度合で制御する。このため、ｔ１１からｔ１２の区間でコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させることとなり、エバポレータ温度がｔ１１からｔ１２の区間で低下している。
【００４５】
そして、コンプレッサ稼働度合の増大を終了するｔ１２のタイミングで反転してエバポレータ温度Ｔｅｖａが上昇する（図２第５段目の実線参照）。ところが、ｔ１２の直ぐ後のｔ１３のタイミングで車速がコンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔに到達する。
このＶｓｔからＶａｃｒｅｃまでの車速域（〈１〉の車速域）では、エバポレータ温度がエバポレータ下限温度Ｔｌｏｗを超えていることを条件として、コンプレッサ稼働度合を増大させるので、エバポレータ温度がｔ１３からｔ１４の区間で低下してゆく。これによって、車速がエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃに到達するｔ１４のタイミング手前でのエバポレータ１１の冷力低下を防止することが可能となり、コンプレッサ稼働度合の低下に伴う車室内の空調の効きの悪化を防止できる。
【００４６】
言い換えると、減速時燃料カットの実行開始車速からＶｓｔまでの車速域で燃料カットの非実行中と同様のコンプレッサ稼働度合制御が行われる場合に、その制御中のエバポレータ温度の変化は実験により予め知り得る。従って、車速がエアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃに到達するｔ１４のタイミング手前でのエバポレータ１１の冷力低下を防止できるように、コンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔを適切に定めておくのである。
【００４７】
次に、図３においても減速時燃料カットの実行開始車速Ｖｆｃからコンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔまでの車速域で、コンプレッサ１を燃料カットの非実行中と同様のコンプレッサ稼働度合で制御する。このため、ｔ１１からｔ１２の区間でコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させることとなり、エバポレータ温度がｔ１１からｔ１２の区間で低下し、ｔ１２のタイミングよりエバポレータ温度が上昇している。
【００４８】
ＶｓｔからＶａｃｒｅｃまでの車速域になると、エバポレータ温度がエバポレータ下限温度Ｔｌｏｗを超えていることを条件として、コンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させるので、エバポレータ温度がｔ１３からｔ１４の区間で低下する。
【００４９】
図３において、従来装置との相違は次の点である。すなわち、従来装置ではｔ１からｔ４（＝ｔ１４）までの全区間でコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させている。これに対して本実施形態では、ｔ１３の手前のｔ１２よりｔ１３までの区間でコンプレッサ稼働度合を増大させていない。これは、Ｖｓｔを絶妙に設定していることによる。この従来装置との相違により、従来装置によれば所定時間Ｔｕｐが大き過ぎるためにコンプレッサ稼働度合の増大過剰によりエバポレータ１１が凍結するところを、本実施形態によれば、こうしたコンプレッサ稼働度合の増大過剰によるエバポレータ１１の凍結を防止できる。
【００５０】
言い換えると、燃料カットの実行開始車速ＶｆｃからＶｓｔまでの車速域で燃料カットの非実行中と同様のコンプレッサ稼働度合制御が行われる場合に、その制御中のエバポレータ温度の変化は実験により予め知り得る。従って、Ｖｓｔの手前でコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させない区間が生じるように、コンプレッサ稼働度合増大許可車速Ｖｓｔを適切に定めるのである。
【００５１】
このように本実施形態によれば、冷媒を吸入、圧縮、吐出するコンプレッサ１、このコンプレッサ１から吐出された高温、高圧の冷媒を凝縮させるコンデンサ７、このコンデンサ７で凝縮した冷媒を減圧する膨張弁１０、この膨張弁１０で低圧となった冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行わせて冷媒を蒸発させるエバポレータ１１を含む冷凍サイクルＲと、コンプレッサ１の稼働度合を制御可能な制御アンプ５１（コンプレッサ稼働度合制御手段）と、減速時に燃料カットを実行すると共に、この減速時燃料カット中かつコンプレッサ１の作動要求時（つまりエアコンＯＮ時）には減速時燃料カット中かつコンプレッサ１の作動非要求時（つまりエアコンＯＦＦ時）より早い燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃで燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行うエンジンコントロールモジュール５（減速時燃料カット実行手段及び燃料カットリカバー実行手段）とを備え、制御アンプ５１は、減速時燃料カット中に、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃの直前の所定期間、コンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させ（図４のステップ１、２、３、５参照）、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃになったときにコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させるので（図４のステップ１、２、３、６、８参照）、減速時燃料カットの実行開始車速Ｖｆｃ（実行開始時期）に拘わらず、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃ手前のエバポレータ１１の冷力低下を回避し、コンプレッサ稼働度合の低下に伴う車室内の空調の効きの悪化を防止できる。また、コンプレッサ稼働度合の増大過剰によりエバポレータ１１が凍結することを防止できる。
【００５２】
ＶｓｔからＶａｃｒｅｃまでの所定期間にある場合に、エバポレータ温度がエバポーレータ下限温度Ｔｌｏｗ以下のときにもコンプレッサ稼働度合を増大させたのでは、エバポレータ温度が下がり過ぎエバポレータ１１が凍結するおそれがある。一方、本実施形態によれば、ＶｓｔからＶａｃｒｅｃまでの所定期間、コンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させるのは、エバポレータ温度が予め定めたエバポレータ下限温度Ｔｌｏｗより高いときであるので（図４のステップ４、５参照）、ＶｓｔからＶａｃｒｅｃまでの所定期間におけるエバポレータ１１の凍結を防止できる。
【００５３】
次に、図５のタイミングチャートも、図２、図３と同じに減速時燃料カット中に車速、コンプレッサ稼働度合、エバポレータ温度等がどのように変化するのかをモデルで示したものである。ただし、減速時燃料カット中だからといって従来装置を採用せず、燃料カットの非実行中と同様のコンプレッサ稼働度合制御を行った場合（図５では「コンプレッサ稼働度合を変化させない場合」で表示。）を破線で示している。破線で示す従来装置を採用しない場合には、ほぼ一定の周期でコンプレッサ稼働度合の増大と低下とが繰り返されている。すなわち、ｔ２１からｔ１２までの区間でコンプレッサ稼働度合が増大し、ｔ１２からｔ２２までの区間でコンプレッサ稼働度合が低下し、ｔ２２からｔ２３までの区間でコンプレッサ稼働度合が増大している。
【００５４】
このように従来装置を採用しない場合と実線で示す本実施形態を比較したとき、本実施形態によれば、コンプレッサ稼働度合を増大する所定期間を定めるＶｓｔを、エアコンＯＮ時（コンプレッサ作動要求時）の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃ直前にエバポレータ１１が凍りつかないように設定するので、エバポレータ１１を凍らせることなく、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃにおいて冷力を多く蓄えた状態にすることができ、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃ後にコンプレッサ稼働度合の低下させられる期間（つまり燃料カット延長時間）を、従来装置を採用しない場合より長く確保することができる（図５第３段目参照）。
【００５５】
実施形態では、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃに到達したときにコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させる場合で説明したが、これに限られるものでない。例えば、エアコンＯＮ時の燃料カットリカバー車速Ｖａｃｒｅｃに到達する直前でコンプレッサ稼働度合を燃料カットの非実行中より低下させるようにしてもかまわない。
【００５６】
実施形態では、コンプレッサ１について詳述しなかったが、容量を調節可能な可変容量型のコンプレッサ、あるいはクラッチの離接によってＯＮ／ＯＦＦの２値的な制御を行う固定容量型のコンプレッサのいずれのコンプレッサにも本発明を適用可能である。
【００５７】
例えば、可変容量型のコンプレッサを用いるときには、図４ステップ５においてコンプレッサ稼働度合としての容量デューティ比を、例えば最大値の１００％へと増大させ、ステップ８においては容量デューティ比を、例えば最小値の０％へと低下させてやればよい。またステップ９では、エバポレータ温度が一定になるように容量デューティ比を制御する。
【００５８】
一方、固定容量型のコンプレッサを用いるときには、ステップ５においてクラッチを接続してコンプレッサをＯＮとし、ステップ８においてはクラッチを切離してコンプレッサをＯＦＦにすればよい。またステップ９では、例えばエバポレータ温度が目標とするエバポレータ温度に対し高ければＯＮとし、低ければＯＦＦとするようにコンプレッサを制御する。
【００５９】
実施形態では、ステップ４でエバポレータ凍結防止のための下限温度Ｔｌｏｗ、ステップ７で空調性能悪化防止のための下限温度Ｔｈｉｇｈ（Ｔｌｏｗ、Ｔｈｉｇｈはいずれも閾値）を設け、エバポレータ温度がそれぞれの閾値を越えないように制御を行っている。これは、エバポレータ温度を検出する温度センサ５２を搭載する車両を前提とするものであるが、当該温度センサ５２を持たずサーモスタットによる温度制御を行う車両にも本発明の適用がある。こうした車両でも、ステップ４においてコンプレッサ稼働度合を増大する継続時間が時間閾値に到達したらコンプレッサ稼働度合の増大を中止する。ステップ７でサーモスタットのコンプレッサＯＮ要求がない場合にステップ８に進ませ、サーモスタットのコンプレッサＯＮ要求があった場合にコンプレッサ稼働度合の低下を中止するためステップ９に進ませる。このような手法をとることで、エバポレータ温度センサ５２を持たない車両であっても、減速時燃料カット中かつエアコンＯＮ時にエバポレータの凍結及び空調性能の悪化を防止することができる。
【００６０】
本実施形態では 燃料カットリカバー時期が燃料カットリカバー車速である場合で説明した。これは、車速よりエンジンストールが生じるか否かを判断できるからである。エンジンストールが生じるか否かを判断できるパラメータであれば他のパラメータでもよく、例えば燃料カットリカバー時期が燃料カットリカバー回転速度である場合であってもかまわない。
【符号の説明】
【００６１】
１ コンプレッサ
４ エンジン
５ エンジンコントロールモジュール（減速時燃料カット実行手段、燃料カットリカバー実行手段）
１１ エバポレータ
５１ 制御アンプ（コンプレッサ稼働度合制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷媒を吸入、圧縮、吐出するコンプレッサ、このコンプレッサから吐出された高温、高圧の冷媒を凝縮させるコンデンサ、このコンデンサで凝縮した冷媒を減圧する膨張弁、この膨張弁で低圧となった冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行わせて冷媒を蒸発させるエバポレータを含む冷凍サイクルと、
前記コンプレッサの稼働度合を制御可能なコンプレッサ稼働度合制御手段と
減速時に燃料カットを実行する減速時燃料カット実行手段と、
この減速時燃料カット中かつ前記コンプレッサの作動要求時には減速時燃料カット中かつ前記コンプレッサの作動非要求時より早い燃料カットリカバー時期に前記燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行う燃料カットリカバー実行手段と
を備え、
前記コンプレッサ稼働度合制御手段は、減速時燃料カット中に、前記コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期の直前の所定期間、前記コンプレッサの稼働度合を前記燃料カットの非実行中より増大させ、前記コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期になったときまたは当該燃料カットリカバー時期の直前で前記コンプレッサの稼働度合を前記燃料カットの非実行中より低下させることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記所定期間を、前記コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期または当該燃料カットリカバー時期の直前に前記エバポレータが凍りつかないように設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記所定期間、コンプレッサの稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させるのは、前記エバポレータの温度が予め定めたエバポレータ下限温度より高いときであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【請求項１】
冷媒を吸入、圧縮、吐出するコンプレッサ、このコンプレッサから吐出された高温、高圧の冷媒を凝縮させるコンデンサ、このコンデンサで凝縮した冷媒を減圧する膨張弁、この膨張弁で低圧となった冷媒と周囲の空気との間で熱交換を行わせて冷媒を蒸発させるエバポレータを含む冷凍サイクルと、
前記コンプレッサの稼働度合を制御可能なコンプレッサ稼働度合制御手段と
減速時に燃料カットを実行する減速時燃料カット実行手段と、
この減速時燃料カット中かつ前記コンプレッサの作動要求時には減速時燃料カット中かつ前記コンプレッサの作動非要求時より早い燃料カットリカバー時期に前記燃料カットを解除して燃料カットリカバーを行う燃料カットリカバー実行手段と
を備え、
前記コンプレッサ稼働度合制御手段は、減速時燃料カット中に、前記コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期の直前の所定期間、前記コンプレッサの稼働度合を前記燃料カットの非実行中より増大させ、前記コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期になったときまたは当該燃料カットリカバー時期の直前で前記コンプレッサの稼働度合を前記燃料カットの非実行中より低下させることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記所定期間を、前記コンプレッサ作動要求時の燃料カットリカバー時期または当該燃料カットリカバー時期の直前に前記エバポレータが凍りつかないように設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記所定期間、コンプレッサの稼働度合を燃料カットの非実行中より増大させるのは、前記エバポレータの温度が予め定めたエバポレータ下限温度より高いときであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−１１７２（Ｐ２０１３−１１７２Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３１８３８（Ｐ２０１１−１３１８３８）
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月１４日（２０１１．６．１４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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