JPH11268521A - 車両用空調装置 - Google Patents

車両用空調装置

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JPH11268521A
JPH11268521A JP7413798A JP7413798A JPH11268521A JP H11268521 A JPH11268521 A JP H11268521A JP 7413798 A JP7413798 A JP 7413798A JP 7413798 A JP7413798 A JP 7413798A JP H11268521 A JPH11268521 A JP H11268521A
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JP
Japan
Prior art keywords
engine
compressor
acceleration
load
electric motor
Prior art date
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Pending
Application number
JP7413798A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiko Niimi
康彦 新美
Kurato Yamazaki
庫人 山▲崎▼
Hiroshi Kinoshita
宏 木下
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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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、急加速時にコンプレッサ1を電動モ
ータ3で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、単純に緩加速時までコンプレッサ1を電動
モータ3で駆動させると、消費電力が増大してバッテリ
体格が大きくなる。 【解決手段】 緩加速以上の負荷がエンジン2に加わる
と車両状態判定手段10が判定した場合、駆動選択部1
1がクラッチ4をOFF し、電動モータ3でコンプレッサ
1を駆動する加速カットを行う。この加速カット時間
は、エンジン負荷が小さいほど短く、また冷房負荷が大
きいほど短く設定される。このため、単純に緩加速時ま
で電動モータ3を作動させる場合に比較して、消費電力
を減少でき、バッテリ体格の増大を抑えることができ
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り替えて、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において、単純に
緩加速時まで電動モータの駆動域を拡大しても、電動モ
ータの駆動頻度が大変多くなってしまい、消費電力が増
大し、車載バッテリの体格も大きくなってしまう。
【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、コンプレッサの駆動源としてエン
ジンと電動モータを有するハイブリッドタイプの車両用
空調装置において、空調性能を維持し、加速性も維持
し、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、さらに省電力化と車載バッテリ体格の大型化を
抑えることが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
所定値より低下した場合(例えば、緩加速以上の負荷が
エンジンにかかる場合)は、駆動源選択手段が、コンプ
レッサの駆動源を、エンジンから電動モータに所定時間
切り替える。この所定時間は、加速カット時間決定手段
によって、浄化率予測手段の予測する浄化率が低いほど
長く、また冷房負荷が小さいほど長く設定される。この
ことを言い換えると、所定時間は、浄化率予測手段の予
測する浄化率が高いほど短く、また冷房負荷が大きいほ
ど短く設定される。
【0006】上記で示したように、コンプレッサの駆動
源の切り替えを、浄化率予測手段の予測する浄化率が所
定値より低下した場合に実行する。このため、所定値の
設定を緩加速時に設定することで、緩加速時や急加速時
にコンプレッサを電動モータで駆動できる。これによ
り、緩加速時や急加速時に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。この時、コンプレッサは電動モータ
で駆動されるため、空調性能も維持される。また、コン
プレッサを電動モータで駆動する時間は、浄化率予測手
段の予測する浄化率が高いほど短く、また冷房負荷が大
きいほど短く設定されるため、単純に緩加速時まで電動
モータの駆動域を拡大した場合に比較して、電動モータ
の駆動頻度が少なくなる。このため、電動モータによる
消費電力を減少でき、車載バッテリの体格の増大を抑え
ることができる。
【0007】〔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。
【0008】〔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。
【0009】〔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。
【0010】〔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。
【0011】〔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。
【0012】
【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。
【0013】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
るモータ駆動設定部12を備える。
【0014】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 )。
【0015】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。具体的には、図3に示すように、エンジン2
の負荷状態が、緩加速状態である所定値(図中、本案加
速カット域)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(緩加速以上の負荷と判
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にする(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する(ス
テップS5 )。
【0016】このステップS5 の判断がNOの場合は、エ
ンジン負荷と冷房負荷とに応じて加速カット時間(コン
プレッサ1を電動モータ3で駆動する時間)を設定す
る。具体的には、図4に示すように、加速カット時間
は、エンジン負荷が大きいほど長く、冷房負荷が小さい
ほど長く、逆にエンジン負荷が小さいほど短く、冷房負
荷が大きいほど短く設定される(ステップS6 )。この
ステップS6 で加速カット時間が設定されると、カウン
タを初期化して加速カット時間のカウントをスタートす
る(ステップS7 )。なお、冷房負荷は空調制御装置6
内で算出されるもので、例えばエアミックスドア(図示
しない)の開度等より求められるものである。
【0017】ステップS5 の判定がYES の場合、および
ステップS7 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S8 )。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S
9 )。逆に、ステップS8 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S10)。
【0018】上記ステップS3 の判断結果がNOの場合
(通常走行時の場合)は、カウンタを初期化するととも
に、電動モータ3を停止させる(ステップS11)。次
に、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S12)。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S13)。逆
に、ステップS12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OF
F させる(ステップS14)。
【0019】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、浄化率が設定値
より低い場合にコンプレッサ1の駆動源を電動モータ3
に切り替える制御に相当する。ステップS6の制御は、
駆動選択部11によるもので、浄化率が低いほど加速カ
ット時間を長く設定するとともに、冷房負荷が小さいほ
ど加速カット時間を長く設定する加速カット時間決定手
段に相当する。
【0020】〔実施例の効果〕エンジン2に緩加速以上
の負荷が加わった場合にコンプレッサ1の駆動源を電動
モータ3に切り替えるため、緩加速時や急加速時にエン
ジン2にコンプレッサ1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。この
時、コンプレッサ1は電動モータ3で駆動されるため、
空調性能も維持される。また、コンプレッサ1を電動モ
ータ3で駆動する時間は、エンジン負荷が小さいほど短
く、また冷房負荷が大きいほど短く設定されるため、単
純に緩加速時まで電動モータ3の駆動域を拡大した場合
に比較して、電動モータ3の駆動頻度が少なくなる。こ
のため、電動モータ3による消費電力を減少でき、車載
バッテリの体格の増大を抑えることができる。
【0021】〔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。
【0022】乗員の運転フィーリングの悪化を抑えるべ
く、本制御(コンプレッサ1の駆動源を電動モータ3に
切り替える制御)が短時間で繰り返して実行されないよ
うに設けても良い。つまり、本制御の実行後は一定間隔
(例えば1分)内で再び本制御を行わないように設けて
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。
【図3】加速カット域の説明グラフである。
【図4】加速カット時間の説明マップである。
【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、加速カット時間決
定手段)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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)前記浄化率予測手段の予測する浄化率が所定値よ
    り低下した場合に、前記コンプレッサの駆動源を、前記
    エンジンから前記電動モータに所定時間切り替える駆動
    源選択手段と、 (d)前記浄化率予測手段の予測する浄化率が低いほど
    前記所定時間を長く設定するとともに、冷房負荷が小さ
    いほど前記所定時間を長く設定する加速カット時間決定
    手段とを備える車両用空調装置。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【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。
JP7413798A 1998-03-23 1998-03-23 車両用空調装置 Pending JPH11268521A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003072357A (ja) * 2001-09-07 2003-03-12 Zexel Valeo Climate Control Corp 電気自動車
GB2546306A (en) * 2016-01-15 2017-07-19 Ford Global Tech Llc Improvements in or relating to mild hybrid vehicles
CN108506200A (zh) * 2018-02-26 2018-09-07 江苏大学 一种混合驱动汽车空调压缩机转矩的控制系统及方法

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JP2003072357A (ja) * 2001-09-07 2003-03-12 Zexel Valeo Climate Control Corp 電気自動車
GB2546306A (en) * 2016-01-15 2017-07-19 Ford Global Tech Llc Improvements in or relating to mild hybrid vehicles
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