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【発明の名称】 車両用回生制動装置
【発明者】 【氏名】左右木 高広
【住所又は居所】愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会社デンソー内

【氏名】加藤 章
【住所又は居所】愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会社デンソー内
【要約】 【課題】車両制動時の車両慣性エネルギーをコンプレッサ及び発電機で回生する車両回生制動装置のパーフォーマンスを改善すること。

【解決手段】空調用の冷凍サイクル装置のコンプレッサ２１を車両制動時に駆動して車両慣性エネルギーを回収する制御を行う車両用回生制動装置において、冷凍サイクル装置の膨張弁の出口とコンプレッサの入り口との間にエバポレータと並列に蓄冷器２６を接続する。車両制動時に、コンプレッサ２１の駆動動力を増大するとともに電磁弁２７を開いて蓄冷器２６への低圧冷媒流入量を増大させてエバポレータ２５の過冷を抑止する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】車両制動時の走行エネルギーにより発電して回生電力を出力する発電機と、空調用の冷凍サイクル装置の一部をなしてエンジン又は空調コンプレッサ駆動モータで駆動されるコンプレッサと、車両制動時の車両慣性エネルギーを前記発電機の発電電力及び前記コンプレッサの駆動力又は駆動電力として回収する制御を行う回生制御部と、を備える車両用回生制動装置において、前記発電機により出力される電力を蓄電、放電可能なバッテリと、前記冷凍サイクル装置に設けられた蓄冷、放冷を調節可能な蓄冷装置とを有し、前記回生制御部は、車両制動時に前記蓄冷器を蓄冷動作させることを特徴とする車両用回生制動装置。
【請求項２】請求項１記載の車両用回生制動装置において、前記蓄冷装置は、前記冷凍サイクル装置の膨張弁の出口とコンプレッサの入り口との間にエバポレータと並列に接続され、低圧冷媒により冷却され、空気流により加熱される蓄冷器と、前記コンプレッサ又は前記膨張弁と前記蓄冷器との間に介設されるとともに、前記回生制御部により制御されて前記蓄冷器への冷媒流入量を調節する電磁弁とを有することを特徴とする車両用回生制動装置。
【請求項３】請求項１記載の車両用回生制動装置において、前記蓄冷装置は、前記冷凍サイクル装置の膨張弁の出口とコンプレッサの入り口との間に配置され、低圧冷媒により冷却され、空気流により加熱される蓄冷器と、前記膨張弁の入り口と前記蓄冷器の入り口との間に介設されるとともに、前記回生制御部により制御されて前記蓄冷器への冷媒流入量を調節する膨張弁とを有することを特徴とする車両用回生制動装置。
【請求項４】請求項１乃至３のいずれか記載の車両用回生制動装置において、前記回生制御部は、前記コンプレッサによる回生時に、前記膨張弁の開度を増大することを特徴とする車両用回生制動装置。
【請求項５】請求項１記載の車両用回生制動装置において、前記回生制御部は、回生可能な動力が、前記発電機の現在発生可能な最大消費動力と、前記コンプレッサの現在発生可能な最大消費動力との合計より大きい場合には、前記発電機及び前記コンプレッサにそれぞれ現在発生可能な最大消費動力を消費するように指令して、不足する残りの制動力をブレーキにより発生し、回生可能な動力が、前記発電機の現在発生可能な最大消費動力と、前記コンプレッサの現在発生可能な最大消費動力との合計より小さい場合には、前記発電機及び前記コンプレッサを含む前記車両用回生制動装置の回生効率ηが最高となるように、前記発電機及び前記コンプレッサのそれぞれの消費動力を決定することを特徴とする車両用回生制動装置。
【請求項６】請求項１記載の車両用回生制動装置において、前記回生制御部は、回生可能な動力が、前記発電機の現在発生可能な最大消費動力と、前記コンプレッサの現在発生可能な最大消費動力との合計より大きい場合には、前記発電機及び前記コンプレッサにそれぞれ現在発生可能な最大消費動力を消費するように指令して、不足する残りの制動力をブレーキにより発生し、回生可能な動力が、前記発電機の現在発生可能な最大消費動力と前記コンプレッサの現在発生可能な最大消費動力との合計より小さく、かつ、前記発電機及び前記コンプレッサのどちらか一方の消費動力の現在の最大値より大きい場合に、前記発電機及び前記コンプレッサのどちらか一方の消費動力を最大としつつ残余の回生動力を他方に配給することを特徴とする車両用回生制動装置。
【請求項７】請求項１記載の車両用回生制動装置において、前記回生制御部は、回生可能な動力が、前記発電機の現在発生可能な最大消費動力と、前記コンプレッサの現在発生可能な最大消費動力との合計より大きい場合には、前記発電機及び前記コンプレッサにそれぞれ現在発生可能な最大消費動力を消費するように指令して、不足する残りの制動力をブレーキにより発生し、回生可能な動力が、前記発電機の現在発生可能な最大消費動力と前記コンプレッサの現在発生可能な最大消費動力との合計より小さく、かつ、前記発電機及び前記コンプレッサのどちらか一方の消費動力の現在の最大値より小さい場合に、前記発電機及び前記コンプレッサのどちらか一方の消費動力を車両制動前の値に維持しつつ、残余の回生動力が生じた場合それを他方に配給することを特徴とする車両用回生制動装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の回生制動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジン発生トルクを車両制動中に減少させると、エンジンにより連結されるエンジン連結コンプレッサや発電機は、車輪から伝達される車両慣性エネルギーによりエンジン発生トルクのみでは駆動不可能な回転数で回転し、結果的に、車両制動時の車両慣性エネルギーの一部が補機駆動エネルギー、バッテリ充電電力、コンプレッサ駆動エネルギーとして有効に回収される。これは、なんら積極的な車両慣性エネルギー回収装置又は制御を行うことなく、従来の内燃機関車などで実施される。
【０００３】なお、コンプレッサによる回生において、車両慣性エネルギーは、エンジンのクランクシャフトを通じて機械的にコンプレッサへ送られたり、発電機の発電電力に転換された後、電動コンプレッサに送られる。
【０００４】いずれにせよ、上記のコンプレッサ及び発電機を運転しながら車両制動する場合、車両慣性エネルギーの一部はコンプレッサ動力へ、他の一部はバッテリで回収され、これら両者の車両慣性エネルギー消費割合は、系の制御仕様、運転状況により定められた割合となる。
【０００５】エネルギーの有効利用の観点からは車両制動時における車両慣性エネルギーの回生量をできるだけ増大するべきであり、このため、車両制動中におけるエンジン連結コンプレッサの駆動エネルギーやバッテリへの充電電力を可能な範囲で積極的に増大ることが行われている。
【０００６】たとえば、車両制動時における発電機の発電出力をその可能な範囲で増大すれば、余剰電力をバッテリに蓄積したり、電動コンプレッサの消費電力を強制的に増大させて余剰電力を吸収させたりすることができ、車両慣性エネルギーのトータルの回生量を増大することができる。
【０００７】なお、バッテリ充電電力（バッテリ回生エネルギー）の増大は、発電機の発電電圧の増大により実施でき、コンプレッサ回生エネルギーの増大は、エンジン駆動式のコンプレッサではそのオフ状態からオン状態への変更や可変容量コンプレッサの容量増大で、電動コンプレッサでは、回転数の増大（そのオフ状態からオン状態への変更を含む）や可変容量コンプレッサの容量増大で対応することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、コンプレッサ及びバッテリの両方で車両慣性エネルギーを可能な範囲で回収（回生）すれば、回生量を増大でき、最終的に燃費を向上（車両消費エネルギーを低減）することができる。
【０００９】しかしながら、従来は、コンプレッサによる車両慣性エネルギー回生と、バッテリによる車両慣性エネルギー回生とはそれぞれ別々に制御され、両回生動作間で連携がないために、車両状況によっては全体的な回生効率が低下する場合があった。
【００１０】たとえば、理論的に回生可能な車両制動時の車両慣性エネルギーがコンプレッサ及びバッテリの実際に回生可能なエネルギーよりも大きい大制動時には、とにかくコンプレッサの駆動電力又は駆動動力も、バッテリの充電電力も最大とする制御を行えばよく、このような制御は、コンプレッサ駆動及びバッテリ充電を別個に増大する制御を行えば簡単である。
【００１１】しかし、車両制動が進行して回生すべき車両慣性エネルギーが減少すると、上記したコンプレッサ回収エネルギーとバッテリ回収エネルギーとをそれぞれ単純に最大化する制御では対応できず、制御できないという問題があった。
【００１２】もちろん、コンプレッサ回収エネルギー（コンプレッサ回生エネルギー）を可能な範囲で最大化し（回生エネルギーを優先分配し）、残余の回生エネルギーをバッテリ充電に振り向けることも可能であるが、このような制御では、車両慣性エネルギー回生系の全体効率の配慮がないため、回生効率が悪化した。
【００１３】本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、車両制動時の車両慣性エネルギーをコンプレッサ及びバッテリで回生する車両回生制動装置のパーフォーマンスを改善することをその目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の車両用回生制動装置は、車両制動時の走行エネルギーにより発電して回生電力を出力する発電機と、空調用の冷凍サイクル装置の一部をなしてエンジン又は空調コンプレッサ駆動モータで駆動されるコンプレッサと、車両制動時の車両慣性エネルギーを前記発電機の発電電力及び前記コンプレッサの駆動電力として回収する制御を行う回生制御部とを備える車両用回生制動装置において、前記冷凍サイクル装置に設けられた蓄冷、放冷を調節可能な蓄冷装置を有し、前記回生制御部は、車両制動時に前記蓄冷器を蓄冷動作させることを特徴としている。
【００１５】本構成によれば、吹き出し空気温度の変動を抑止しつつ回生動力の有効利用によりコンプレッサ駆動エネルギーを節約することができる。
【００１６】請求項２記載の構成は請求項１記載の車両用回生制動装置において更に、前記蓄冷装置が、前記冷凍サイクル装置の膨張弁の出口とコンプレッサの入り口との間にエバポレータと並列に接続され、低圧冷媒により冷却され、空気流により加熱される蓄冷器と、前記コンプレッサ又は前記膨張弁と前記蓄冷器との間に介設されるとともに、前記回生制御部により制御されて前記蓄冷器への冷媒流入量を調節する電磁弁とを有することを特徴としている。
【００１７】本構成によれば、簡素な構成で実施例１の構成を実現することができる。
【００１８】請求項３記載の構成は請求項１記載の車両用回生制動装置において更に、前記蓄冷装置が、前記冷凍サイクル装置の膨張弁の入り口とコンプレッサの入り口との間に配置され、低圧冷媒により冷却され、空気流により加熱される蓄冷器と、前記膨張弁の入り口と前記蓄冷器の入り口との間に介設されるとともに、前記回生制御部により制御されて前記蓄冷器への冷媒流入量を調節する膨張弁とを有することを特徴としている。
【００１９】本構成によれば、簡素な構成で実施例１の構成を実現することができる。
【００２０】請求項４記載の構成は請求項１乃至３のいずれか記載の車両用回生制動装置において更に、前記回生制御部は、前記コンプレッサによる回生時に、前記膨張弁の開度を増大することを特徴としている。
【００２１】本構成によれば、簡素な構成で実施例１の構成を実現することができる。
【００２２】請求項５記載の構成は請求項１記載の車両用回生制動装置において更に、前記回生制御部は、回生可能な動力が前記発電機の現在発生可能な最大消費動力と前記コンプレッサの現在発生可能な最大消費動力との合計より大きい場合には前記発電機及び前記コンプレッサにそれぞれ現在発生可能な最大消費動力を消費するように指令して、不足する残りの制動力をブレーキにより発生し、回生可能な動力が前記発電機の現在発生可能な最大消費動力と前記コンプレッサの現在発生可能な最大消費動力との合計より小さい場合には前記発電機及び前記コンプレッサを含む前記車両用回生制動装置の回生効率ηが最高となるように前記発電機及び前記コンプレッサのそれぞれの消費動力を決定することを特徴としている。
【００２３】本構成によれば、可能な最大限の車両慣性エネルギーの回生が実現する。
【００２４】請求項６記載の構成は請求項１記載の車両用回生制動装置において更に、前記回生制御部は、回生可能な動力が前記発電機の現在発生可能な最大消費動力と前記コンプレッサの現在発生可能な最大消費動力との合計より大きい場合には、前記発電機及び前記コンプレッサにそれぞれ現在発生可能な最大消費動力を消費するように指令して、不足する残りの制動力をブレーキにより発生し、回生可能な動力が前記発電機の現在発生可能な最大消費動力と前記コンプレッサの現在発生可能な最大消費動力との合計より小さく、かつ、前記発電機及び前記コンプレッサのどちらか一方の消費動力の現在の最大値より大きい場合に前記発電機及び前記コンプレッサのどちらか一方の消費動力を最大としつつ残余の回生動力を他方に配給することを特徴としている。
【００２５】本構成によれば、状況に応じてバッテリ優先回生や冷熱優先回生を実行することができ、必要に応じて両者を切り替えることもできる。
【００２６】請求項７記載の構成は請求項１記載の車両用回生制動装置において更に、前記回生制御部は、回生可能な動力が前記発電機の現在発生可能な最大消費動力と前記コンプレッサの現在発生可能な最大消費動力との合計より大きい場合には前記発電機及び前記コンプレッサにそれぞれ現在発生可能な最大消費動力を消費するように指令して、不足する残りの制動力をブレーキにより発生し、回生可能な動力が前記発電機の現在発生可能な最大消費動力と前記コンプレッサの現在発生可能な最大消費動力との合計より小さく、かつ、前記発電機及び前記コンプレッサのどちらか一方の消費動力の現在の最大値より小さい場合に前記発電機及び前記コンプレッサのどちらか一方の消費動力を車両制動前の値に維持しつつ、残余の回生動力が生じた場合それを他方に配給することを特徴としている。
【００２７】本構成によれば、発電機及び又はコンプレッサのどちらか運転状態を車両制動以前の通常状態に維持しつつ、回生を行うことができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
【００２９】（実施例１）本発明の車両用回生制動装置の一実施例を図１を参照して説明する。
【００３０】（装置構成）１は、車両用エネルギー発生装置、２は車載された空調（冷房）用の冷凍サイクル装置、３はバッテリ、４は制御装置、５はバッテリ管理コントローラである。制御装置４は車両用エネルギー発生装置１の動作を制御する。バッテリ管理コントローラ５はバッテリ３の電圧、電流などに基づいてバッテリ３のSOCを計算し、制御装置４に送信する。
【００３１】車両用エネルギー発生装置１は、少なくとも発電機（発電電動機でもよい）１０を内蔵しており、発電機付きの内燃機関（内燃機関車）、又は、発電電動機付き内燃機関（ハイブリッド車）、又は発電電動機（燃料電池車又はバッテリ車）により構成されている。車両用エネルギー発生装置１は、冷凍サイクル装置２のコンプレッサ２１が機械駆動形式の場合は、走行動力発生用のエンジン（又は発電電動機）とコンプレッサ２１とを接続する電磁クラッチを含み、冷凍サイクル装置２のコンプレッサ２１が専用モータ駆動形式の場合は、コンプレッサ駆動モータを内蔵しているものとする。したがって、車両用エネルギー発生装置１は、コンプレッサ２１にトルク付与可能に連結され、図示しない減速伝達装置を通じて車輪にトルク授受可能に連結され、更に、車両用エネルギー発生装置１内の発電電動機又は発電機１０は、バッテリ３に電力給電可能に接続されている。また、コンプレッサ２１が電動形式の場合は、上記車両用エネルギー発生装置１内の発電電動機又は発電機１０は、車両用エネルギー発生装置１内のコンプレッサ駆動モータに給電しているが、車両用エネルギー発生装置１がエンジンを有する場合は、このエンジン停止時（たとえばアイドルストップ時）でも冷房運転ができるように、コンプレッサ２１として電動形式のものが採用され、かつ、この電動形式のコンプレッサ２１はバッテリ３から給電される。
【００３２】冷凍サイクル装置２は、周知のように、空調コントローラ２０、コンプレッサ２１、コンデンサ２２、気液分離兼貯液器２３、膨張弁２４、エバポレータ２５を冷媒配管で連結してなる。更に、この実施例の冷凍サイクル装置２は、蓄冷器２６、電磁弁２７及びダンパ２８を有しており、蓄冷器２６の低圧冷媒流入口は膨張弁２４の出口に連結され、蓄冷器２６の低圧冷媒流出口は電磁弁２７を通じてコンプレッサ２１の吸入口に連結されている。ただし、後述するようにダンパ２８は省略可能である。蓄冷器２６の蓄冷、放冷以外の動作については通常のものと同じであるから説明を省略する。
【００３３】蓄冷器２６は、大比熱の蓄冷材料が多く充填されており、この蓄冷材料は、低圧冷媒配管を流れる低圧冷媒と間接熱交換し、かつ、ダクト部２９を流れる空気流と間接熱交換する。ダクト部２９にはエバポレータ２５に流入するべき空気流の一部が分岐して流入し、この空気流は蓄冷器２６を通過した後、車室に吹き出される。ダクト部２９を流れる空気流量はダンパ２８の開閉により制御され、蓄冷器２６を流れる低圧冷媒流量は電磁弁２７により制御される。ここで、蓄冷器２６とエバポレータ２５とを並列配置するのは、蓄冷器２６が蓄冷されていない場合に、速やかにエバポレータ２５により空気流を冷却して冷凍サイクル装置２の起動時の冷風立ち上がりを早めるためである。もしエバポレータ２５自体に上記大比熱の蓄冷材料を一体化すると、この冷凍サイクル装置２の立ち上がり時に、高温の蓄冷材料の冷却に時間がかかり、エバポレータ２５から吹き出す冷風の温度低下が遅くなってしまう。
【００３４】空調用コントローラ２０は、制御装置４からの指令、図示省略したセンサからの高圧冷媒圧力、エバポレータ出口冷媒温度などに基づいて、膨張弁２４、電磁弁２７及びダンパ２８を制御する。
【００３５】コンプレッサ２１の吸入冷媒温度すなわちエバポレータ２５の出口冷媒温度をヒートパイプで膨張弁２４の開度制御用のダイヤフラムに作用させてもよい。このようにすれば、室温上昇によりエバポレータ２５の出口冷媒温度が上昇すれば膨張弁２４の開度が増大してエバポレータ２５へ流入する冷媒流量が増加し、室温低下によりエバポレータ２５の出口冷媒温度が低下すれば膨張弁２４の開度が減少してエバポレータ２５へ流入する冷媒流量が減少し、エバポレータ２５の出口冷媒温度が高くなる。
【００３６】空調用コントローラ２０は、目標室温などに基づいて膨張弁２４の開度を制御することができる。すなわち、目標室温を下げることにより膨張弁２４の開度が増大してエバポレータ２５へ流入する冷媒流量が増加し、エバポレータ２５の蒸発熱量（冷熱量）が増大し、エバポレータ２５を通過する空気流の温度低下が大きくなり、目標室温を上げることにより膨張弁２４の開度が減少してエバポレータ２５へ流入する冷媒流量が減少し、エバポレータ２５の蒸発熱量（冷熱量）が減少し、エバポレータ２５を通過する空気流の温度低下が小さくなる。
【００３７】制御装置４は、空調用コントローラ２０やバッテリ管理コントローラ５からの受信情報により、更に車両用エネルギー発生装置１内蔵のセンサからの受信情報に基づいて車両用エネルギー発生装置１の動作を制御する。
【００３８】（コンプレッサ２１の駆動動力制御）この実施例で採用可能なコンプレッサ駆動動力増大方法を以下に説明する。
【００３９】まず、コンプレッサ２１が機械駆動形式の場合は、電磁クラッチの周期的な断続における接続期間の割合を増大することにより、コンプレッサ２１が電動形式の場合はその回転数を増大することにより、コンプレッサ２１の駆動動力を増大することができる。また、コンプレッサ２１がオフの場合にオンすることにより、可変容量形式のコンプレッサを採用してその容量を増大することにより、コンプレッサ２１の駆動動力を増大することができる。
【００４０】その他、膨張弁２４の開度を調節可能な場合は、エバポレータ２５の出口冷媒過熱度が所定値以上である範囲で膨張弁開度を増大してコンプレッサ２１の吸入冷媒圧又は吸入冷媒温度を上げ、これにより冷媒循環量を増大させることにより、コンプレッサ２１の駆動動力を増大することができる。また、エバポレータ２６を通過する空気流速度を増大させてもコンプレッサ２１の駆動動力を増大することができる。
【００４１】特に、コンプレッサ２１の回転数を増加したり、可変容量形式のコンプレッサ２１の容量を増大すると、エバポレータ２５の出口冷媒圧力が低下し、それにつれてエバポレータ２５の出口冷媒温度も低下する。上述した出口冷媒温度による膨張弁開度をフィードバック制御する場合には、出口冷媒温度の低下は膨張弁２４の開度減少を招き、それが冷媒循環量を招き、コンプレッサ２１の仕事量減少を招くので好ましくない。そこで、コンプレッサ２１により車両慣性エネルギーを回生するためにコンプレッサ２１の回転数を増加したり、可変容量形式のコンプレッサ２１の容量を増大する場合には、たとえば目標室温を低下させるなどの方法で膨張弁２４を、出口冷媒温度が必要な過熱度を確保できる範囲で強制的に開く方向に制御し、冷媒循環量（正確には単位時間当たりの冷媒循環質量）を増大し、コンプレッサ２１の吸入圧力低下を防ぐことが好適である。
【００４２】（蓄冷器２６の蓄冷動作）蓄冷器２６の蓄冷動作を以下に説明する。
【００４３】コンプレッサ２１の運転中に電磁弁２７を開くと、膨張弁２４から出た低圧冷媒ガスの一部が蓄冷器２６に流入して内部の蓄冷材料を冷却（蓄冷）し、蓄冷器２６から出た低圧冷媒ガスは電磁弁２７を通じてコンプレッサ２１に吸入され、蓄冷材料の温度は徐々に低下していく。
【００４４】蓄冷器２６への低圧冷媒ガスの分流は、エバポレータ２５への低圧冷媒ガスの減少によるエバポレータ２５の出口冷媒温度の上昇を招く。その結果、この出口冷媒温度により膨張弁２４の開度を上述のようにフィードバック制御する場合には、出口冷媒温度の上昇により膨張弁２４の開度が増大して冷媒循環量が増加し、コンプレッサ２１の吸入ガス圧が増加し、コンプレッサ２１の１回転あたりの必要仕事量が増大し、コンプレッサ２１の駆動動力が増大することになる。すなわち、電磁弁２７を開くだけでコンプレッサ２１の駆動動力を増大することができる。
【００４５】上記説明した蓄冷動作中にダンパ２８を閉じておくと、蓄冷器２６に流入する低圧冷媒ガスの冷熱はほぼ蓄冷材料冷却にのみ用いられ、車室へ吹き出す空気流が蓄冷器２６により過剰に冷却されることはない。しかし、コンプレッサ２１の駆動動力（消費動力）を一層増大させるために、上記蓄冷中にダンパ２８を開いておいてもよい。この場合には、蓄冷器２６の放熱により蓄冷器２６の温度低下が遅れるので（冷却された蓄冷器２６が蓄冷中に放熱するので）、蓄冷器２６から出た低圧冷媒ガスの温度が上昇するので、たとえばエバポレータ２５から出た低圧冷媒ガスと、蓄冷器２６から出た低圧冷媒ガスが混合された混合ガスの温度により膨張弁２４の開度を制御することにより、蓄冷器２６から出た低圧冷媒ガスの温度が高い分だけ膨張弁２４の開度が大きくなり、冷媒循環量を増大でき、コンプレッサ２１の圧縮仕事量（駆動動力＝回生動力）を増大することができる。したがって、この場合には、ダンパ２８を省略することができる。ただし、ダンパ２８があると、蓄冷器２６が全く蓄冷していない冷凍サイクル装置の起動時にダンパ２８を閉じることにより、全ての空気流をエバポレータ２５に流すことができ、空気流の吹き出し温度を一層低下することができる。この場合、もしダンパ２８がなければ、蓄冷器２６を通過した空気流は冷凍サイクル装置２の起動初期に全く冷却されず、空気流の吹き出し温度低下は遅れる。しかし、ダンパ２８の省略は構造を簡素化できる利点をもつ。
【００４６】（蓄冷器２６の放冷動作）蓄冷器２６の放冷動作を以下に説明する。
【００４７】コンプレッサ２１の運転中に電磁弁２７を閉じると、蓄冷器２６中を低圧冷媒ガスが流れないので、蓄冷器２６はもはやほとんど冷却されない。そして、ダンパ２８を開くと、蓄冷器２６は空気流を過熱し、蓄冷器２６の温度が上昇していく。これにより、エバポレータ２５による空気流冷却に加えて蓄冷器２６による空気流冷却を行うことができる。また、エンジンのアイドルストップなどにより、コンプレッサ２１が停止している場合には、蓄冷器２６による冷却のみにより空気流冷却を行うことができ、コンプレッサ２１を電動駆動する必要がなく、装置構成を簡素化することができる。
【００４８】なお、ダンパ２８を省略した場合には、回生制動の停止とともに電磁弁２７を閉じると、コンプレッサ２１の吸入冷媒温度で膨張弁２４の開度をフィードバック制御する場合には、膨張弁２４の開度が減少し、コンプレッサ２１の圧縮仕事すなわち駆動動力が減少し、通常の冷凍サイクル装置運転に戻ることができる。電磁弁２７の遮断直後から、蓄冷器２６の温度は空気流への放熱により上昇し始め、最終的に蓄冷器２６に流入する空気流温度に達する。
【００４９】（車両制動時のコンプレッサ回生動作）制御装置４及び空調用コントローラ２０は、上述した種々の方法、特に好適には電磁弁２７を開き、それに対応して膨張弁２４の開度を増大することにより、車両制動時にコンプレッサ２１の駆動動力を増大することができ、この時、蓄冷器２６に冷熱を蓄積することができる。機械駆動式コンプレッサを用いる場合には、車両制動時に電磁クラッチはつなぎっぱなしとされ、種々の可変容量コンプレッサを用いる場合にはその容量を増大することが好ましい。また、電動コンプレッサを用いる場合にはその回転数を増大させてその駆動動力を増大することが好ましい。
【００５０】車両制動が終了して電磁弁２７を閉じると、コンプレッサ２１の吸入側における低圧冷媒ガスの温度、圧力が低下し、それにより、膨張弁２７の開度も減少し、コンプレッサ２１の駆動動力は元の状態に復帰する。蓄冷器２６に蓄冷された冷熱をその後、徐々に放熱し、エバポレータ２５の熱負荷を低減し、ひいてはコンプレッサ２１の駆動動力も低減することができる。
【００５１】（コンプレッサ回生における蓄冷器２６の効果）車両制動時にコンプレッサ２１の駆動動力を増大する場合における蓄冷器２６の効果を以下に説明する。
【００５２】上記説明したように、蓄冷器２６がない冷凍サイクル装置において、車両制動時にコンプレッサ２１の駆動動力を上述のなんらかの手段で増大すると、エバポレータ２５がその分だけ強力に冷却され、車室へ吹き出す空気流温度（吹き出し空気温度）は大幅に低下し、搭乗者に不快感を与える可能性がある。
【００５３】これに対して、蓄冷器２６（及び電磁弁２７）を設け、車両制動時に電磁弁２７を開いて蓄冷動作を行うと、コンプレッサ２１の駆動動力増加により生じる冷熱を蓄冷器２６に蓄積するので、車室へ吹き出す空気流温度（吹き出し空気温度）の低下を大幅に抑止することができ、搭乗者に不快感を与えるのを防止することができる。
【００５４】その上、この蓄冷器２６に蓄冷された冷熱をその後、徐々に車室に放熱するため、エバポレータ２５の熱負荷が低下し、エバポレータ２５の出口冷媒温度が低下し、膨張弁２４の開度が減少し、コンプレッサ２１の圧縮仕事（駆動動力）が減少して、システムの消費エネルギーを減らすことができる。結局、蓄冷器２６付き冷凍サイクル装置２のコンプレッサ２１の駆動動力を車両制動時に増大することにより、不快感を減らしつつシステム効率を改善することが可能となる。また、電磁弁２７の開度調節により、たとえ機械駆動式のコンプレッサや容量調節ができないコンプレッサであっても、コンプレッサ２１の駆動動力を簡単に変更することができる。
【００５５】また、ダンパ２８を追加することにより、車両制動後、エンジンを停止する場合においても、冷房（ヒートサイクルにおいては暖房)を継続することができ、電動コンプレッサをバッテリの蓄電電力を消費しつつ駆動する必要がなく、モータの省略、バッテリの小型化を実現することができる。
【００５６】（変形態様）電磁弁２７は、エバポレータ２５と膨張弁２４との間に配置してもよい。
【００５７】（変形態様）上記実施例では、車両用エネルギー発生装置１として、内燃機関と、コンプレッサ２１駆動用の電磁クラッチと、バッテリ３充電用の発電機（オルタネータ）１０をもつ内燃機関車用の車両用エネルギー発生装置を想定したが、車両用エネルギー発生装置１としてはハイブリッド車でも燃料電池車でもよく、コンプレッサ２１は専用モータで駆動される電動コンプレッサでもよい。
【００５８】（実施例２）本発明の他の実施例を図２を参照して以下に説明する。
【００５９】（構成）この実施例は、実施例１の電磁弁２７（図１参照）を省略し、その代わりに膨張弁２７’を新設したものである。膨張弁２７’の入り口は膨張弁２４の入り口に連結され、膨張弁２７’の出口は蓄冷器２６の入り口に連結されている。膨張弁２７’は空調用コントローラ２０からの信号により開度調節可能となっている。
【００６０】（動作）この装置の動作を以下に説明する。
【００６１】膨張弁２７’を所定開度開くと、この開度に応じた冷媒が蓄冷器２６に流れ、蓄冷器２６の冷却が開始され、蓄冷器２６は空気流の冷却を開始する。蓄冷器２６から出た低圧冷媒ガスがエバポレータ２５から出た低圧冷媒ガスに合流することにより、エバポレータ２５の出口側又はコンプレッサ２１の吸入側の温度、圧力が増大し、コンプレッサ２１の１回転当たりの仕事が増大し、コンプレッサ２１の駆動動力が増大する。
【００６２】車両制動が終了して電磁弁２７’を閉じると、コンプレッサ２１の吸入側における低圧冷媒ガスの温度、圧力が低下し、それにより、膨張弁２７’の開度も減少し、コンプレッサ２１の駆動動力は元の状態に復帰する。蓄冷器２６に蓄冷された冷熱をその後、徐々に放熱し、エバポレータ２５の熱負荷ひいてはコンプレッサ２１の駆動動力も低減することができる。もちろん、この実施例においても実施例１同様にダンパ２８を設けても良い。
【００６３】（効果）この実施例によれば実施例１の効果に加えて、電磁弁２７の代わりにそれよりも格段に小型の膨張弁２７’を採用するので、構成が簡素となりコストダウンを図ることができる。
【００６４】（実施例３）他の実施例を図３、図４に示すフローチャートを参照して説明する。このフローチャートに示される制御ルーチンは、制御装置４により実施され、制御装置４は車両走行中のブレーキ踏み込み量が所定値以上となった場合に、この制御ルーチンを起動する。
【００６５】まず、ステップＳ１００にて、車速、ブレーキ踏み込み量から必要な車速減速率ーdV／dtを算出し、あらかじめ記憶する車両パラメータや走行状況などからこの必要な車速減速率ーdV／dtを達成するのに必要な、コンプレッサ２１及び不図示の発電機による車両慣性エネルギーの減少率（単位時間当たり車両慣性エネルギーの変化量）すなわち回生動力Pxを算出する。
【００６６】次に、ステップＳ１０２にて、コントローラ２０から受信した冷凍サイクル装置２の各部パラメータ（温度、圧力、冷媒循環量、蓄冷器２６の温度など）からコンプレッサ２１に現時点で与えることができる駆動動力の最大値Pcmaxをマップなどを用いて算出し、同時に現在のコンプレッサ２１の駆動（消費）動力Pcpresentも算出する。
【００６７】次に、ステップＳ１０４にて、バッテリ充電可能な範囲（バッテリコントローラ５から受信したバッテリ３のＳＯＣが所定範囲以下、かつバッテリ６の充電電流が所定値以下）で、かつ、界磁電流デューティ比１００％での発電機の発電電力である最大発電電力Pgmax（発電機駆動動力の最大値でもよい）を算出し、併せて現在の発電電力Pgpresent（発電機駆動動力の現在値でもよい）を算出する。したがって、バッテリ３が現在、所定の最大ＳＯＣに達していれば、最大発電電力Pgmaxはバッテリ３を除く車載電気機器の消費電力のみとなる。
【００６８】次に、ステップＳ１０６にて、現在可能な回生（消費）動力Pxが、コンプレッサ駆動動力の最大値Pcmax＋最大発電電力Pgmax（発電機駆動動力の最大値でもよい）よりも大きいかどうかを調べ、大きくなければステップＳ１１２へジャンプし、大きければコンプレッサ駆動動力をPcmaxに、発電機の発電電力をPgmax（発電機駆動動力を最大値）とし（Ｓ１０８）、ステップＳ１１０へ進む。
【００６９】ステップＳ１１０では、あらかじめ記憶するPc、Pg、Px、全体回生効率ηのマップから、Px=Pc＋Pg、Pc＜Pcmax、Pg＜Pgmaxの範囲内で、システムの全体回生効率が最良の動作点を決定し、この動作点におけるPc、Pgを求める。なお、ここでいう全体回生効率ηとは、単位時間当たり冷熱発生量／冷凍機サイクル効率で得られる冷凍サイクル有効動力と、回生充電後のバッテリ放電電力との合計を、回生可能動力Pxで割った値とする。
【００７０】次のＳ１１２では、求めたPcをコントローラ２０に送信し、コントローラ２０は受信したPcがコンプレッサ２１に掛かるように電磁弁２７又は膨張弁２７’や膨張弁２４を制御する。当然、この時、電磁弁２７又は膨張弁２７’は開かれる。可変容量コンプレッサを採用する場合は容量を制御してもよく、電動コンプレッサの場合は回転数を制御してもよい。また、求めたPgを発生するように内蔵の発電機（オルタネータ）の界磁電流を制御する。
【００７１】次のＳ１１４では、走行中の車両制動操作が終了したかどうかを調べ、終了すれば、冷凍サイクル装置２、内蔵発電機の動作状態を元の状態に復帰し、電磁弁２７又は膨張弁２７’は閉じられ、ルーチンを終了する。Ｓ１１４にて、走行中の車両制動操作が終了していなければ、ステップＳ１００に戻る。
【００７２】（効果）このようにすれば、次の効果を奏することができる。
【００７３】上記実施例１、２の車両制動時において、ブレーキ踏み量と車速とで決定される車両慣性エネルギー（車速減少率の関数）の減少率（回生すべき制動動力）が、コンプレッサ２１の現在実現可能な最大駆動動力と、図示しない発電機の現在実現可能な最大発電電力との和より大きい段階では、コンプレッサ２１の駆動動力及びバッテリの最大充電電力はそれぞれ最大値に設定して、車両慣性エネルギーを最大限有効に回生することができる。
【００７４】車両制動が進行して、車両制動時の車両慣性エネルギーの減少率（回生すべき制動動力）が、コンプレッサ２１の実現可能な最大駆動動力と、図示しない発電機の実現可能な最大発電電力との和より小さくなると、システム全体の効率が最良となるように、回生エネルギーを、コンプレッサ２１と発電機に割り振るので、回生可能な最大エネルギーを冷熱として又は電力として回収することができる。その結果、車両の燃費を向上することができ、内燃期間停止時の空調快適性えを損なうことを抑止することができる。
【００７５】（変形態様）変形態様を図５を参照して以下に説明する。図５に示すステップは、図４に示すステップＳ１１０の代わりに実施される。
【００７６】図５において、まずステップＳ２１０にて、回生可能動力Pxが、Pcmax＋Pgpresentより大きいかどうかを調べ、大きければ、PcmaxをPcとし、Px-Pcmax+PgpresentをPgとする（Ｓ２１１）。これにより、冷熱を最大限産生しつつ、残りの余剰回生動力で車両制動直前の発電電力より大きい発電電力を発生することができる。ステップＳ２１０にて、回生可能動力Pxが、Pcmax＋Pgpresentより大きくなければ、PgmaxをPgとし、Px-PgpresentをPcとする（Ｓ２１１）。これにより、車両制動直前の発電電力を維持しつつ、残りの余剰回生動力で冷熱を産生することができる。
【００７７】（変形態様）変形態様を図６を参照して以下に説明する。図６に示すステップは、図４に示すステップＳ１１０の代わりに実施される。
【００７８】図６において、まずステップＳ３１０にて、回生可能動力Pxが、Pgmax＋Pcpresentより大きいかどうかを調べ、大きければ、PgmaxをPgとし、Px-Pgmax+PcpresentをPcとする（Ｓ３１１）。これにより、発電電力を最大としつつ、残りの余剰回生動力で車両制動直前の冷熱より大きい冷熱を産生することができる。ステップＳ３１０にて、回生可能動力Pxが、Pgmax＋Pcpresentより大きくなければ、PcmaxをPcとし、Px-PcpresentをPgとする（Ｓ３１１）。これにより、車両制動直前の冷熱産生を維持しつつ、残りの余剰回生動力で発電を行うことができる。
【出願人】 【識別番号】０００００４２６０
【氏名又は名称】株式会社デンソー
【住所又は居所】愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地
【出願日】 平成１３年１１月１９日（２００１．１１．１９）
【代理人】 【識別番号】１０００８１７７６
【弁理士】
【氏名又は名称】大川 宏
【公開番号】 特開２００３−１５８８０１（Ｐ２００３−１５８８０１Ａ）
【公開日】 平成１５年５月３０日（２００３．５．３０）
【出願番号】 特願２００１−３５２９２９（Ｐ２００１−３５２９２９）