JPH0224219A - 可変容量型コンプレッサの電磁クラッチ制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両用可変容量型コンプレッサの電磁クラッチ
制御装置に関する。

（従来技術） 従来、この種の車両用可変容量型コンプレッサの電磁ク
ラッチ制御装置においては、例えば、実開昭５８−１２
３９３１号公報に示されているように、コンプレッサの
吐出圧力、回転数等に応して、コンプレッサの駆動に必
要なトルクを電磁クラッチから発生させるように、同電
磁クラッチへの最小電流を決定するようにしたものがあ
る。

（発明が解決しようとする課題） しかし、このような構成においては、コンプレッサの容
量変化に伴う負荷変動に対し電磁クラッチのトルクの追
随性が悪い。例えば、車両の加速時にコンプレッサの容
量を減少させ、加速終了時にコンプレッサの容量を急激
に増大復帰させるような場合に、電磁クラッチがトルク
不足によりすべりを生じ易いという不具合がある。

そこで、本発明は、このようなことに対処すべく、車両
用可変容量型コンプレッサの電磁クラッチ制御装置にお
いて、車両の加速時にその良好な加速性を維持しつつ、
その加速終了時におけるコンプレッサの容量復帰を電磁
クラッチのすべりを伴うことなく行うようにしようとす
るものである。

（課題を解決するための手段） かかる課題の解決にあたり、本発明の構成上の特徴は、
第１図に例示するごとく、供給電力に応じ、て係合する
電磁クラッチ１と、この電磁クラッチ１の係合によりエ
ンジンから動力伝達されて作動する可変容量型コンプレ
ッサ２とを備えた車両において、この車両の加速時にこ
れを検出する検出手段３と、この検出手段３の検出以後
短時間の間コンプレッサ２の容量を減少させるように制
御する容量制御手段４と、検出手段３の検出以後少なく
とも前記短時間の間前記供給電力を検出手段３の検出直
前の値にはン維持するように制御する電力制御手段５と
を設けるようにしたことにある。

（作用効果） このように本発明を構成したことにより、当該車両の加
速時には、その検出手段３の検出以後短時間の間、容量
制御手段４がコンプレッサ２の容量を減少させるように
制御するとともに、電力制御手段５が電磁クラッチ１へ
の供給電力を検出手段３の検出前後に亘りほぼ変化しな
いように制御する。従って、コンプレッサ２の容量減少
に伴うトルク減少に応じ、当該車両の加速性を良好に確
保し得るとともに、その加速終了時におけるコンプレッ
サ２の容量の増大復帰時にも、電磁クラッチ１のトルク
がコンプレッサ２のトルクよりも常に大きく維持される
。その結果、電磁クラッチ１のすベリを招くことなく、
コンプレッサ２の容量復帰をなし得る。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面により説明すると、第２
図は、車両用ニアコンディショナに本発明が適用された
例を示している。ニアコンディショナは、エアダクト１
０を備えており、このエアダクト１０内には、ブロワ１
１、冷凍サイクルＲＣのエバポレータ２０、およびエア
ミックスダンパ（図示しない）等が順次配設されている
。冷凍サイクルＲｃは可変容量型コンプレッサ３０を有
しており、このコンプレッサ３０は、その容量に応じて
、配管Ｐｌを通しエバポレータ２０からの冷媒を圧縮し
圧縮冷媒として配管Ｐ２内に吐出する。かかる場合、コ
ンプレッサ３０の容量は、このコンプレッサ３０に付設
のソレノイドバルブ３１の開度に比例して変化する。ま
た、コンプレッサ３０の作動は、このコンプレッサ３０
に付設の電磁クラッチ３２の選択的係合に伴う当該車両
のエンジンからコンプレッサ３０へのトルク伝達により
もたらされる。但し、本実施例においては、電磁クラッ
チ３２として、乾式単板の電磁クラッチが採用されてい
る。

また、冷凍サイクルＲｃは、コンデンサ４０を有してお
り、このコンデンサ４０は、配管Ｐ２からの圧縮冷媒を
凝縮し凝縮冷媒として気液分離器５０内に配管Ｐ３を通
して付与する。気液分離器５０は、配管Ｐ３からの冷媒
中の液相成分を冷媒として配管Ｐ４、膨張弁６０および
配管Ｐ５を通しエバポレータ２０に付与する。エバポレ
ータ２０は、前記エアミックスダンパ等を通し当該車両
の車室内に吹出すべきブロワ１１からの空気流を冷却す
る。

次に、コンプレッサ３０のソレノイドバルブ３１および
電磁クラッチ３２のための電気制御回路について説明す
る。操作スイッチＳＷは、ニアコンディショナを作動さ
せるとき操作されて操作信号を発生する。温度設定器７
０ａは、前記車室内の所望の温度を設定し設定温信号と
して発生する。

内気温センサ７０ｂは前記車室内の現実の温度を検出し
内気温検出信号として発生する。吹出温センサ７０ｃは
、エバポレータ２０から吹出す空気流の現実の温度を検
出し吹出温検出信号として発生する。スロットルスイッ
チ８０は、当該車両のエンジンのスロットルバルブの開
度の急速な変化を検出し加速検出信号として発生する。

Ａ−Ｄ変換器９０は温度設定器７０ａからの設定温信号
、内気温センサ７０ｂからの内気温検出信号、及び吹出
温センサ７０ｃからの吹気渦検出信号を設定温ディジタ
ル信号、内気温ディジタル信号及び吹出温ディジタル信
号にそれぞれディジタル変換する。マイクロコンピュー
タ１００は、第３図に示すフローチャートに従い、アク
セルスイッチ８０及びＡ−Ｄ変換器９０との協働により
、コンピュータプログラムを実行し、この実行中におい
て、ソレノイドバルブ３１及び電磁クラッチ３２にそれ
ぞれ接続した各駆動回路１１０．１２０の制御のための
演算処理を行う。但し、上述のコンピュータプログラム
は、マイクロコンピュータ１００のＲＯＭに予め記憶さ
れている。なお、マイクロコンピュータ１００は、当該
車両のイグニッションスイッチＩＧを介するバッテリＢ
からの給電により作動状態におかれ、操作スイッチＳＷ
からの操作信号に応答してコンピュータプログラムの実
行を開始する。

以上のように構成した本実施例においては、イグニッシ
ョンスイッチＩＧの閉成により当該車両をそのエンジン
の始動に伴い発進させるとともにマイクロコンピュータ
１００を作動状態におく。

ついで、操作スイッチＳＷから操作信号を発生させると
、マイクロコンピュータ１００が第３図のフローチャー
トに従いステップ２００にてコンピュータプログラムの
実行を開始し、ステップ２１０にて初期設定し、かつス
テップ２２０にて、Ａ−Ｄ変換器９０からの設定温ディ
ジタル信号、内気温ディジタル信号及び吹出温ディジタ
ル信号の各値を設定温Ｔｓｅｔ、内気温Ｔｉｎ及び吹出
温Ｔｅとして入力される。現段階においてスロットルス
イッチ８０から加速検出信号が生じていなければ、マイ
クロコンピュータ１００が、スイッチ２３０にてｒＮｏ
、と判別し、ステップ２３１にて、設定温Ｔｓｅｔ、内
気温Ｔｉｎ及び吹出温Ｔｅに基き、前記車速室内への空
気流の必要吹出温度Ｔｅａを決定し、ステップ２３２に
て、吹出温Ｔｅ等に基きコンプレッサ３０の目標容量Ｃ
ｖｏを決定し、かつステップ２３３にて、ソレノイドバ
ルブ３１の目標開度を表わすデユーティ比ＤＴ及び電磁
クラッチ３２への目標印加電圧Ｖｃｚｏを目標容量Ｃｖ
ｏに基き決定する。

然る後、マイクロコンピュータ１００が、ステップ２４
０において、コンプレッサ３０の現実の容量（即ち、先
行目標容量という）から今回の目標容量Ｃｖｏへの変化
状態に応じ、電磁クラッチ３２への印加電圧の変更方法
を判定する。かかる場合、コンプレッサ３０の容量変化
に伴うコンプレッサトルクＴｃｏｍの変化に比べて、電
磁クラッチ３２の係合によるクラッチトルクＴｃｚが常
に上まわり電磁クラッチ３２に常にすべりを生じさせな
いように、目標印加電圧Ｖｃｚｏの位相をデユーティ比
ＤＴのそれに対し異ならしめるようにする。

現段階において、電磁クラッチ３２が非係合状態（ステ
ップ２１０にてＶｃｚｏ・０と初期化されているものと
する）にあれば、マイクロコンピュータ１００が、コン
ピュータプログラムをステップ２４０からステップ２４
１に進める。即ち、ステップ２４１においては、Ｖｃｚ
ｏ・０からの電磁クラッチ３２の起動時には、コンプレ
ッサ３０の容量及び電磁クラッチ３２の作動が共に不安
定になることを考慮して、第４図に示すように、目標印
加電圧ＶｃＪｏを曲線Ｌａａにより特定されるように最
初に１００（％）と設定し、然る後、デユーティ比ＤＴ
を曲線Ｎａａにより特定されるように直線的に増大させ
、ＤＴの所望値への到達後、一定時開運れてＶｃｊ。

を所望値に減少させるように演算処理がなされる。

しかして、各ステップ２２０〜２４０．２４１及び２５
０を通るコンピュータプログラムの実行の繰返し過程中
においては、ステップ２４１における上述のような演算
処理に応じ、目標容量Ｃｖｏ　。

デユーティ比ＤＴ及び目標印加電圧ＶｃＪｏが繰返し決
定され、かつステップ２５０において、デユーティ比Ｄ
Ｔ及び目標印加電圧ＶＣＪ！Ｏがデユーティ出力信号及
び電圧出力信号としてそれぞれ繰返し発生される。従っ
て、電磁クラッチ３２への目標印加電圧Ｖｃｊｏが、曲
線Ｌａａに沿うように、マイクロコンピュータ１００．
からの電圧出力信号に基き駆動回路１２０により駆動制
御され、一方、ソレノイドバルブ３１の開度、即ちデユ
ーティ比ＤＴが、曲線Ｎａａに沿うように、マイクロコ
ンピュータ１００からのデユーティ出力信号に基き駆動
回路１１０により駆動制御される。

よって、電磁クラッチ３２のクラッチトルクＴｃｚが、
電磁クラッチ３２の起動時には、第４図に示す曲線Ｌａ
ｂにより特定されるように制御され、−方、コンプレッ
サ３０のコンプレッサトルクＴｃｏｍが、第４図に示す
曲線Ｎａｂにより特定されるように制御される。このた
め、電磁クラッチ３２の起動時において同電磁クラッチ
３２の作動及びコンプレッサ３０の容量が不安定であっ
ても、電磁クラッチ３２のすべりのないクラッチトルク
Ｔα及びコンプレッサ３０のコンプレッサトルクＴｃｏ
ｍを第４図のような位相差でもって適確にかつ円滑に実
現することができ、その結果、電磁クラッチ３２の起動
時における冷凍サイクルＲｃの冷却能力を円滑に確保で
きる。

このような状態にてコンピュータプログラムがステップ
２４０に進んだとき、マイクロコンピュータ１００が、
電磁クラッチ３２及びコンプレッサ３０が定常状態にあ
るとの判断のもとに、コンピュータプログラムをステッ
プ２４２に進めれば、例えば第５図に示すように、コン
プレッサトルクＴｃ　ｏｍ及びクラッチトルクＴｃ４を
各曲線Ｎｂｂ及びＬｂｂに沿いそれぞれ減少させる場合
には、デユーティ比ＤＴを目標印加電圧ＶＣＪ！０に対
し所定位相だけ進ませたまま直線的に減少させ、一方、
コンプレッサトルクＴｅｏｍ及びクラッチトルクＴｃｚ
を各曲線Ｎｂｂ及びＮｂａに沿いそれぞれ増大させる場
合には、デユーティ比ＤＴを目標印加電圧Ｖｃｉｏに対
し所定位相だけ遅らせたまま直線的に増大させるように
演算処理がなされる。このため、クラッチトルクＴｃ４
がコンプレッサトルクＴｃｏｍを常に上まわるように制
御されることとなり、その結果、電磁クラッチ３２のす
べりを伴うことなく、コンプレッサ３０の容量制御、即
ち冷凍サイクルＲｃの定常状態での冷却能力制御を適確
に実現できる。

然る後、スロットルスイッチ８０から加速検出信号が生
じると、マイクロコンピュータ１００がステップ２３０
にてｒＹＥＳＪと判別し、ステップ２６０にて当該車両
の加速時処理を行う。しかして、この加速時処理におい
ては、ステップ２３０でのｒＹＥＳＪとの判別に応答し
て、第６図に示すように、デユーティ比ＤＴ・０（曲線
Ｎｃａ参照）に設定する一方、目標印加電圧ＶｃＪ！ｏ
を、ステップ２３０でのｒＹＥｓｊとの判別直前におけ
る定常時の値をそのまま継続的に維持するような処理が
なされる。かかる場合、当該処理は、以下の理由により
なされる。即ち、当該車両の加速時にその加速性を悪化
させないようにコンプレッサ３０の容量を減少させてお
く時間は、通常、極めて短時間であり、この時間の間、
エンジンの回転変動に伴うコンプレッサ３０の回転変動
が激しく、コンプレッサ３０の吐出圧変動、トルク変動
も著しい。

また、当該車両の加速終了時にコンプレッサトルクを加
速直前に復帰させる場合、電磁クラッチ３２への印加電
圧を加速と同時に減少させその終了により加速直前に復
帰させるようにすると、クラッチトルクＴＣｉがコンプ
レッサトルクＴｃｏｍに追随せず、加速終了時に電磁ク
ラッチ３２にすべりを発生させてしまう、これを防止す
べ−く、上述のような加速時処理を行うこととした。

しかして、各ステップ２３０．２６０及び２５０を通る
演算の繰返し過程では、ＤＴ・０によるコンプレッサ３
０の最小容量下で電磁クラッチ３２への目標印加電圧Ｖ
ｃｉｏが、当該車両の加速開始直前の値としてその後も
維持される。従って、コンプレッサトルクＴｃ　ｏｍが
第６図の曲線Ｎｃｂに沿い減少しても、クラッチトルク
Ｔｃｆが、第６図の曲線Ｌｃｂに沿い、加速直前の値に
維持されるので、加速終了時にコンプレッサトルクＴｃ
ｏｍが曲線Ｎｃｂに沿い増大しても、クラッチトルクＴ
＋４が同コンプレッサトルクＴｃｏｍを常に上まわるこ
ととなり、その結果、電磁クラッチ３２のすべりを伴う
ことなく、当該車両の良好な加速性及び加速終了時のコ
ンプレッサトルクＴｃｏｍの復帰を追随性よく適確にな
し得る。

このような加速終了時、再びステップ２３０における判
別がｒＮＯＪとなる場合には、コンピュータプログラム
がステップ２４０に進む。しかして、ステップ２３２に
おける目標容ｔ　Ｃｖｏに基きコンプレッサ３０の容量
を小容量から大容量に急速に変化させると判定された場
合には、マイクロコンピュータ１００が、コンピュータ
プログラムをステップ２４３に進め、容量増大処理を行
う。

この容量増大処理においては、第７図に示すように、目
標印加電圧ｖｃｚｏ（曲線Ｌｄａ参照）がデユーティ比
ＤＴ（曲線Ｎｄａ参照）に対し所定位相進みでもって段
階的に増大するように演算処理がなされる。従って、各
ステップ２３０．２４０．２４３．２５０を通る演算の
繰返し過程においては、上述のようなＶｃＪｏとＤＴと
の位相差に基き、クラッチトルクＴα（曲線Ｌｄｂ参照
）がコンプレッサトルクＴｃｏｍ（曲線Ｎｄｂ）を常に
上まわるように制御される。

このため、電磁クラッチ３２のすべりを伴うことなくコ
ンプレッサ３０の容量を所望の大容量に増大させ得る。

また、上述のようにコンピュータプログラムがステップ
２４０に進んだとき、ステップ２３２における目標容量
Ｃｖｏに基きコンプレッサ３０の容量を大容量から小容
量に変化させると判定された場合には、マイクロコンピ
ュータ１００が、コンピュータプログラムをステップ２
４４に進め、容量減少処理を行う、この容量減少処理に
おいては、第８図に示すように、目標印加電圧ｖｃｚｏ
　（曲線Ｌｃａ参照）がデユーティ比ＤＴ（曲線Ｎｅａ
参照）に対し所定位相だけ遅れて減少させるとともに、
目標印加電圧Ｖｃｉｏを直線的に減少させる一方、デユ
ーティ比ＤＴを段階的に減少させるように演算処理がな
される。従って、各ステップ２３０．２４０．２４４．
２５０を通る演算の繰返し過程においては、上述のよう
なＶｃＪｏとＤＴとの位相差に基き、クラッチトルクＴ
ＣＪ（曲線Ｌｃｂ）参照）がコンプレッサトルクＴｅｏ
ｍ（曲線Ｎｅｂ参照）を常に上まわるように減少制御さ
れる。このため、電磁クラッチ３２のすべりを伴うこと
なく、コンプレッサ３０の容量を所望の小容量に減少さ
せ得る。

なお、本発明の実施にあたっては、電磁クラッチ３２の
制御は、印加電圧に限ることなく、印加電流によって行
うようにしてもよい。

また、本発明の実施にあたっては、ニアコンディショナ
に限ることなく、車両用冷蔵装置等の各種の冷凍サイク
ルに本発明を適用して実施してもよい。また、電磁クラ
ッチ３２としては、乾式単板電磁クラッチに限らず、乾
式多板電磁クラッチ、湿式多板電磁クラッチ、電磁粒子
式電磁クラッチ等を採用して実施してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は特許請求の範囲の記載に対する対応図、第２図
は本発明の一実施例を示すブロック図、第３図は第２図
のマイクロコンピュータの作用を示すフローチャート、
及び第斗図〜第８図はデユーティ比ＤＴ、目標印加電圧
Ｖｃｔｏ、コンプレッサトルク↑ｃｏｗ及びクラッチト
ルクＴｃＪ−の時間的変化を示すグラフである。 符　　号　　の　　説　　明 ３０・・・コンプレッサ、３１・・・ソレノイドバルブ
、３２・・・電磁クラッチ、８０・・・スロットルスイ
ッチ、１００・・・マイクロコンピュータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　供給電力に応じて係合する電磁クラッチと、この電磁
   クラッチの係合によりエンジンから動力伝達されて作動
   する可変容量型コンプレッサとを備えた車両において、
   この車両の加速時にこれを検出する検出手段と、この検
   出手段の検出以後短時間の間前記コンプレッサの容量を
   減少させるように制御する容量制御手段と、前記検出手
   段の検出以後少なくとも前記短時間の間前記供給電力を
   前記検出手段の検出直前の値にほゞ維持するように制御
   する電力制御手段とを設けるようにしたことを特徴とす
   る可変容量型コンプレッサの電磁クラッチ制御装置。