JPH11268520A

JPH11268520A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JPH11268520A
Application number: JP7413898A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Niimi; 康彦新美; Kurato Yamazaki; 庫人山▲崎▼; Hiroshi Kinoshita; 宏木下
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1998-03-23
Filing date: 1998-03-23
Publication date: 1999-10-05

Abstract

(57)【要約】【課題】通常走行時はコンプレッサ１を車両走行用エ
ンジン２で駆動し、急加速時にエンジン２を切離して電
動モータ３でコンプレッサ１を駆動するハイブリッドタ
イプの空調装置が知られているが、緩加速時に多量の排
気ガスが発生する不具合がある。【解決手段】車両状態判定手段１０が急加速と判定し
た場合は駆動選択部１１がクラッチ４をOFF し、電動モ
ータ３でコンプレッサ１を駆動する。エンジン２の負荷
が軽減でき排気ガスを低減でき、空調性能が維持でき
る。車両状態判定手段１０が緩加速と判定した場合は駆
動選択部１１がエンジン２と電動モータ３の両方でコン
プレッサ１を駆動する。コンプレッサ１の駆動が電動モ
ータ３にアシストされるためエンジン２の負荷が軽減で
き排気ガスを低減でき、空調性能も維持できる。車両状
態判定手段１０が通常走行と判定した場合は駆動選択部
１１がエンジン２のみでコンプレッサ１を駆動する。こ
の時理論空燃比でエンジン２が作動するため、排気ガス
の浄化率が高く、空調性能も維持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置に
関し、特にコンプレッサの制御に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両用空調装置のコンプレッサは、車両
走行用エンジンのみを駆動源にしており、コンプレッサ
の駆動負荷がエンジンの負担になっている。このよう
に、コンプレッサの駆動負荷がエンジンの負担になって
いる状態では、車両の加速性が犠牲になってしまう。こ
れを防止するために、車両の加速中にエンジンとコンプ
レッサとの間のクラッチを一時的に切って加速性を向上
させる加速カットが知られている（特開昭５９−１３０
７２５号公報）。また、空調要求が強いときには、上記
の加速カットをキャンセルして空調性能を維持するもの
も知られている（特開昭６２−２７５８２２号公報）。
さらに、コンプレッサを駆動するための電動モータを追
加搭載し、通常走行時にはエンジンでコンプレッサを駆
動し、加速時にはエンジンとコンプレッサとの間のクラ
ッチを一時的に切り離し、電動モータとコンプレッサと
の間のクラッチを繋いてコンプレッサの駆動源をエンジ
ンから電動モータに切替えて、空調の維持と加速性の向
上の両立を図ったハイブリッドタイプが知られている
（特開平５−１３９１５１号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術で示した加速
カットの判定値は、一般的に急加速を基準にしており、
加速カットの発生は低頻度となっている。一方、エンジ
ンの排気ガスは、通常のエンジンの低負荷時には触媒に
よって浄化されるが、加速時に理論空燃比がずれるため
多くの排気ガス（ＨＣ、ＮＯｘ等）が排出される。ま
た、加速カットが作動しない緩加速時にも多量の排気ガ
スが排出される。ＨＣ、ＮＯｘ等の排気ガスの低減を考
慮する場合、緩加速時にもエンジン負荷を軽減する必要
があるが、加速カットでは空調性能が犠牲になってしま
う。また、従来のハイブリッドタイプは加速カットが働
く急加速時しかエンジン負荷を軽減できず、緩加速時に
大量の排気ガスが排出される不具合があった。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、空調性能を維持するとともに、加
速性も維持し、さらに急加速時や緩加速時においても排
気ガスをクリーンにできる車両用空調装置の提供にあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用空調装置
は、次の技術的手段を採用した。〔請求項１の手段〕浄化率予測手段の予測する浄化率が
第１浄化率より低い場合、コンプレッサは電動モータの
みで駆動される。このため、エンジンにコンプレッサの
負荷が加わらず、排気ガスをクリーンにできるとともに
加速性も維持できる。また、コンプレッサは電動モータ
で駆動されるため、空調性能が維持される。浄化率予測
手段の予測する浄化率が第１浄化率より高くて第２浄化
率より低い場合、コンプレッサは電動モータとエンジン
の両方によって駆動される。このため、エンジンに加わ
るコンプレッサの負荷が抑えられ、排気ガスをクリーン
にできるとともに加速性も維持できる。また、コンプレ
ッサは電動モータとエンジンの両方で駆動されるため、
空調性能が維持される。浄化率予測手段の予測する浄化
率が第２浄化率より高い場合、コンプレッサはエンジン
のみで駆動される。この状態では、エンジンにコンプレ
ッサの駆動負荷が１００％加わっても、クリーンな排気
ガスが排出される。もちろん、コンプレッサはエンジン
で駆動されるため、空調性能が維持される。

【０００６】〔請求項２の手段〕触媒の温度が低いとき
は触媒の浄化率が下がり、逆に触媒の温度が高いときは
触媒の浄化率が上がるため、触媒の温度から浄化率が予
測できる。

【０００７】〔請求項３の手段〕登坂路や加速時など、
エンジン負荷が高い時は、空気と燃料との比が理論空燃
比からずれるため浄化率が下がり、逆に通常走行時な
ど、エンジン負荷が低い時は空気と燃料との比が理論空
燃比に一致して浄化率が上がるため、エンジン負荷から
浄化率が予測できる。

【０００８】〔請求項４の手段〕登坂路や加速時など、
エンジン負荷が高い時はマニホールドの内圧が下がるた
め、マニホールド圧力によってエンジン負荷を検出でき
る。

【０００９】〔請求項５の手段〕登坂路や加速時など、
エンジン負荷が高い時はスロットル開度が大きいため、
スロットル開度によってエンジン負荷を検出できる。

【００１０】〔請求項６の手段〕登坂路や高速走行な
ど、エンジン負荷が高い時はエンジンの回転数が高いた
め、エンジンの回転数によってエンジン負荷を検出でき
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を、実
施例および変形例に基づき説明する。〔実施例の構成〕図１のブロック図を用いて車両用空調
装置を説明する。車両用空調装置は、周知な冷凍サイク
ルを搭載するもので、その冷凍サイクルはコンプレッサ
１を備える。コンプレッサ１は回転駆動されると、冷媒
の吸入、圧縮、吐出を行って冷凍サイクルを作動させる
ものである。このコンプレッサ１の駆動源として、車両
走行用のエンジン２と、電動モータ３とを備える。エン
ジン２の発生する回転トルクは、コンプレッサ１とエン
ジン２との間に設けられたクラッチ４によって接続ある
いは切断される。また、電動モータ３は通電を受けて回
転トルクを発生するもので、電動モータ３の発生した回
転トルクは直接あるいはプラネタリギヤ等を介してコン
プレッサ１に伝達される。

【００１２】クラッチ４はクラッチ駆動手段５を介して
空調制御装置６に通電制御されるもので、電動モータ３
はモータ駆動手段７を介して空調制御装置６に通電制御
されるものである。空調制御装置６は、エンジン２を制
御するエンジン制御部８からの信号と、車両の状態を検
出する車両状態検出手段９からの信号とを入力する。そ
して、空調制御装置６は、エンジン制御部８からの信号
と、車両状態検出手段９からの信号とに基づいて、車両
の状態を判定する車両状態判定手段１０を備える。ま
た、空調制御装置６は、車両状態判定手段１０の判定に
基づいて、コンプレッサ１の駆動源を選択する駆動選択
部１１（駆動源選択手段に相当する）を備える。さら
に、空調制御装置６は、電動モータ３の回転数を設定す
るモータ出力設定部１２を備える。

【００１３】次に、空調制御装置６によるコンプレッサ
１の駆動制御を図２のフローチャートに基づき説明す
る。空調運転時、エンジン制御部８や車両状態検出手段
９によって一定の間隔で、エンジン２の回転数、エバ後
空気温度等の車両状態を検出し（ステップＳ1 ）、その
検出値に基づいて触媒を通過した排気ガスの浄化率を予
測する。具体的にこの実施例では、マニホールド圧力、
スロットル開度、エンジン２の回転数等からエンジン２
の負荷状態を検出する（ステップＳ2 ）。

【００１４】次に、ステップＳ2 で検出されたエンジン
２の負荷状態が、加速カット条件に適合するか否かの判
断を行う。つまり、エンジン２の負荷状態が、急加速状
態である所定値１より大きいか否かの判断を行う（ステ
ップＳ3 ）。この判定がYESの場合（急加速と判定した
場合）は、エンジン２の回転トルクをコンプレッサ１に
伝えるためのクラッチ４をOFF し、コンプレッサ１の駆
動源を電動モータ３のみとする（ステップＳ4 ）。次に
加速カットのタイマカウント中か否かを判断し（ステッ
プＳ5 ）、この判断がNOの場合はカウンタを初期化して
タイマをスタートする（ステップＳ6 ）。ステップＳ5
の判定がYES の場合、およびステップＳ6 の実行後は、
エバポレータの下流側で検出されたエバ後空気温度ＴＥ
が空調制御装置６で算出された目標エバ後温度より高い
か否かの判断を行う（ステップＳ7 ）。この判断結果が
YES の場合は、エバ後空気温度ＴＥが目標エバ後温度よ
り高いため、冷却能力を高めるために電動モータ３の出
力を増加させる（ステップＳ8 ）。逆に、ステップＳ7
の判断結果がNOの場合、エバ後空気温度ＴＥが目標エバ
後温度より低いため、冷却能力を下げるために電動モー
タ３の出力を低下させる（ステップＳ9 ）。

【００１５】上記ステップＳ3 の判断結果がNOの場合
（急加速状態でない場合）は、先ずカウンタを初期化し
（ステップＳ10）、ステップＳ2 で検出されたエンジン
２の負荷状態が、アシスト条件に適合するか否かの判断
を行う。つまり、エンジン２の負荷状態が、緩加速状態
である所定値２（所定値１より小さく設定された値）よ
り大きいか否かの判断を行う（ステップＳ11）。この判
定がYES の場合（緩加速と判定した場合）は、電動モー
タ３も最大出力で駆動させる（ステップＳ12）。一方、
ステップＳ11の判定がNOの場合（通常走行時と判定した
場合）は、電動モータ３を停止させる（ステップＳ1
3）。ステップＳ12、Ｓ13の実行後は、エバ後空気温度
ＴＥが目標エバ後温度より高いか否かの判断を行う（ス
テップＳ14）。この判断結果がYES の場合は、エバ後空
気温度ＴＥが目標エバ後温度より高いため、クラッチ４
をONさせる（ステップＳ15）。逆に、ステップＳ14の判
断結果がNOの場合、エバ後空気温度ＴＥが目標エバ後温
度より低いため、クラッチ４をOFF させる（ステップＳ
16）。

【００１６】ここで、請求項１と上記のフローチャート
とを整合させる。ステップＳ3 の判定およびステップＳ
11の判定は、車両状態判定手段１０によるもので、排気
ガスの浄化率を予測する浄化率予測手段に相当する。ス
テップＳ3 がYES の場合の制御は、駆動選択部１１によ
るもので、浄化率が予め設定された第１浄化率より低い
場合にコンプレッサ１を電動モータ３のみで駆動させる
制御に相当する。ステップＳ3 がNOで且つステップＳ11
がYES の場合の制御は、駆動選択部１１によるもので、
浄化率が第１浄化率より高く、且つ第２浄化率より低い
場合にコンプレッサ１をエンジン２と電動モータ３の両
方で駆動させる制御に相当する。ステップＳ11がNOの場
合の制御は、駆動選択部１１によるもので、浄化率が第
２浄化率より高い場合にコンプレッサ１をエンジン２の
みで駆動させる制御に相当する。

【００１７】〔実施例の効果〕急加速時、コンプレッサ
１は電動モータ３のみで駆動される。このように急加速
時は、エンジン２にコンプレッサ１の負荷が加わらない
ため、エンジン負荷が低減でき、結果的に排気ガスをク
リーンにできるとともに加速性も維持できる。この急加
速時、コンプレッサ１は電動モータ３で駆動されるた
め、空調性能が維持される。緩加速時、コンプレッサ１
は電動モータ３とエンジン２の両方によって駆動され
る。このように緩加速時は、エンジン２に加わるコンプ
レッサ１の負荷が抑えられるため、排気ガスをクリーン
にできるとともに加速性も維持できる。この緩加速時、
コンプレッサ１は電動モータ３とエンジン２の両方で駆
動されるため、空調性能が維持される。通常走行時、コ
ンプレッサ１はエンジン２のみで駆動される。この通常
走行時は、エンジン２にコンプレッサ１の駆動負荷が１
００％加わっても、クリーンな排気ガスが排出される。
もちろん、コンプレッサ１はエンジン２で駆動されるた
め、空調性能が維持される。

【００１８】〔変形例〕上記の実施例では、排気ガスの
浄化率を予測する手段としてエンジン負荷から予測した
例を示したが、触媒の温度から浄化率を予測しても良
い。上記の実施例では、エンジン負荷をマニホールド圧
力、スロットル開度およびエンジン回転数から検出する
例を示したが、マニホールド圧力、スロットル開度また
はエンジン回転数のうちのいずれか１つ、あるいは２つ
を組合わせてエンジン負荷を検出しても良い。電動モー
タ３とコンプレッサ１との間にモータ用クラッチを介在
させ、電動モータ３とともにこのモータ用クラッチを制
御しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】コンプレッサの制御装置のブロック図である。

【図２】コンプレッサの駆動制御の一例を示すフローチ
ャートである。

【符号の説明】

１コンプレッサ２エンジン３電動モータ１０車両状態判定手段（浄化率予測手段）１１駆動選択部（駆動源選択手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）車両走行用のエンジン、または通電
を受けて回転トルクを発生する電動モータのいずれか一
方、あるいは両方によって駆動可能なコンプレッサと、（ｂ）前記エンジンの排気ガスの排気浄化率を予測する
浄化率予測手段と、（ｃ）この浄化率予測手段の予測する浄化率が予め設定
された第１浄化率より低い場合は前記コンプレッサを前
記電動モータのみで駆動させ、前記浄化率予測手段の予測する浄化率が前記第１浄化率
より高く、且つこの第１浄化率より高く設定された第２
浄化率より低い場合は前記コンプレッサを前記エンジン
と前記電動モータの両方で駆動させ、前記浄化率予測手段の予測する浄化率が前記第２浄化率
より高い場合は前記コンプレッサを前記エンジンのみで
駆動させる駆動源選択手段とを備える車両用空調装置。
【請求項２】請求項１の車両用空調装置において、前記浄化率予測手段は、触媒の温度から浄化率を予測す
ることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】請求項１の車両用空調装置において、前記浄化率予測手段は、前記エンジンの負荷から浄化率
を予測することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項４】請求項３の車両用空調装置において、前記エンジンの負荷は、マニホールド圧力から検出する
ことを特徴とする車両用空調装置。
【請求項５】請求項３の車両用空調装置において、前記エンジンの負荷は、スロットル開度から検出するこ
とを特徴とする車両用空調装置。
【請求項６】請求項３の車両用空調装置において、前記エンジンの負荷は、前記エンジンの回転数から検出
することを特徴とする車両用空調装置。