JP2003520732A - 移動冷暖房装置の制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 移動冷暖房システムのための制御システムは、非着氷制御装置と流量制御バルブとシステム全体の制御とのやりとりから要求される非着氷制御を含む流量変化に対する特定のシステム制御信号の応答時間を選択的に調整することによって、システムコンプレッサやクラッチが実用冷媒流量と減少された冷媒流量との間でサイクル動作する割合を調整する。着氷状態を検知すると、コンプレッッサの吐出能力が設計の制限内でサイクル動作できる比率を制御するために、制御システムの応答がある程度遅らされる。このような遅延特性によって、着氷状態と非着氷状態との間の変更において使用されるディファレンシャルを、冷暖房システムの特性を向上できるように十分少なくすることができる。着氷状態は、気化器からの冷媒の流量状態を検知することによって決定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、システム性能の向上を図るため、特に気化器非着氷モード時におけ
るコンプレッサのサイクル動作を制御するための移動冷暖房システム制御装置に
関する。

【０００１】 移動冷暖房システムの設計基準は、多種多様の環境状態および動作状態にわた
ってできる限り効率的に動作して、装置の性能に悪影響を及ぼすことなく、環境
状態や動作状態の変化に応じて特にコンプレッサやそのクラッチを適切に動作さ
せることができるように設計される冷暖房システムを要求している。コンプレッ
サやそのクラッチの動作に関する１つの要求は、移動冷暖房システムの気化器非
着氷制御部によって成される。気化器の温度が所定のレベルまで下がると、また
、空気が気化器に吹き付けられると、気化器に着氷が生じる。また、空気中の湿
気によって、気化器内のフィンやチューブ上に氷晶が形成される。これが長い時
間にわたって続くと、そのように形成された氷は、気化器を通じた空気の流れを
妨げて、冷暖房システムの冷却能力を低下させる。また、その全体が十分な氷で
覆われてしまった極端な場合には、空気の流れの殆どが実質的に遮断されてしま
い、冷暖房システムを効率的に動作させることができなくなる。

【０００２】 トラックやバス等の車両に搭載されているような既知の移動冷暖房システムに
あっては、気化器が着氷を引き起こしそうな状態で動作している時期を検知する
温度センサや圧力センサが、気化器の出力部に設けられている。着氷状態が検知
されると、センサは、クラッチリレーやスイッチを作動させることによってコン
プレッサの冷媒吐出性能を減少させる。これによって、コンプレッサクラッチが
停止して、センサが所定の非着氷状態を検知するまで冷媒の流れが停止される。
このような移動冷暖房システムは、一般に、電気的に動作するクラッチを介して
、車両エンジンにより駆動される。クラッチは、まず最初に、冷暖房システムが
ＯＮされた時に作動され、その後、車両を所定の温度に維持するために、車両冷
暖房システム温度制御システムによってＯＮ／ＯＦＦされる。後者の車両モデル
において、気化器着氷センサは、クラッチの作動および停止を制御する車両コン
ピュータに接続されている。

【０００３】 大気中の湿度が高くなればなるほど、気化器に着氷が生じ易くなることは知ら
れている。そのため、設計上の目的から「最悪の場合」と見なし得る湿度が高い
場所では、移動冷暖房システムに着氷が更に生じ易い。大抵の機械装置と同様に
、移動冷暖房システムのクラッチにも、損傷や故障を生じることなく所定の時間
にわたってＯＮ／ＯＦＦサイクル動作することができる回数に設計上の限界があ
る。自動車の冷暖房システムの場合、コンプレッサクラッチは１分間に６回以下
でＯＮ／ＯＦＦサイクル動作することが望ましいと考えられている。そのため、
移動冷暖房システムは、気化器の着氷を生じることなく、また、コンプレッサク
ラッチに過度のサイクル動作を生じさせることなく、多種多様の環境状態および
動作状態にわたって効率的に動作するように設計することが重要である。

【０００４】 気化器非着氷制御とコンプレッサのサイクル動作速度との間のバランスを維持
する現在の知られた手法は、所定の非着氷状態と着氷状態との間で着氷検知セン
サに大きなディファレンシャルが形成される。このようなセンサの大きなディフ
ァレンシャルは、最悪の場合の状態（すなわち、予期される最悪の湿度状態や温
度状態など）において必要とされるように選択されている。所定の大きなディフ
ァレンシャルおよび冷暖房システムの応答時間によって、非着氷システムのクラ
ッチのサイクル動作要求が、最悪の場合の状態での推奨サイクル動作設計限界の
範囲内となるように、センサが設定されている。例えば、自動車モデルの場合、
着氷状態は２５ｐｓｉに選択され、一方、非着氷状態は４５ｐｓｉ（システムリ
セッチ状態）に選択され、２０ｐｓｉという大きな差がある。このような構成は
、最悪の場合の状態において移動冷暖房システムの気化器の着氷を防止するのに
は十分であると考えられるが、この大きなディファレンシャルは、必要以上の広
い温度範囲にわたってコンプレッサをＯＦＦの状態に維持するため、最悪の場合
の状態以外の状態において、冷暖房システムの性能を悪化させる。例えば、コン
プレッサが２５ｐｓｉの着氷状態で停止される場合には、予め設定されたディフ
ァレンシャルの上限である４５ｐｓｉに達するまで、冷暖房システムの全体が停
止されたままになり、最悪の場合の動作においては、著しいデットタイムが必要
になる。大きなディファレンシャルは不要であり、また、必要以上の時間にわた
ってシステムを停止し続けることにより、殆どの動作状態において、システム性
能に不必要な悪影響を及ぼすにもかかわらず、そのような大きなディファレンシ
ャルは最悪の場合の状態のために選択されているため、他の全ての動作状態にお
いても同様の大きなディファレンシャルが存在する。したがって、推奨されるク
ラッチサイクル動作速度を超えることなく、着氷状態と非着氷状態との間の差動
検知範囲を減少させて冷暖房システム全体の性能を向上させれば、有益である。

【０００５】 また、システムを通じて流れる冷媒の流量を制御する温度応答冷媒制御バルブ
を使用した移動冷暖房システムにおいては、従来の圧力検知によるコンプレッサ
クラッチ停止システムを使用することが望ましくないと考えられる。そのような
温度応答制御バルブは、気化器の出力温度を検知し且つ気化器の出力の過熱に応
じてシステムの冷媒流量を制御するために、気化器の出力ラインに接続されてい
る。制御バルブの温度検知機構は、冷媒流量規制モードおよび流量増大モードの
両方において、その応答が非常に遅い。そのようなシステムに設けられる圧力検
知による気化器着氷制御装置を使用すると、制御バルブが冷媒の流れを遮断して
、着氷状態が同時に検知された際に、バルブ動作の応答時間と着氷制御システム
の応答時間との相乗効果により、システムが安定する前に、コンプレッサクラッ
チが急速に複数回ＯＮ／ＯＦＦサイクル動作してしまうことが分かった。このよ
うなクラッチのサイクル動作は、クラッチの寿命にとって不利であるだけでなく
、車両の運転者に不快感を与える。したがって、そのようなシステムで動作可能
な温度制御される制御バルブを使用して、移動冷暖房システムに気化器非着氷制
御システムを設け、バルブと着氷システムとの相互作用に起因するコンプレッサ
クラッチの繰り返しサイクル動作を回避することができれば、有益である。

【０００６】 本発明の目的は、気化器非着氷制御装置を使用して、移動冷暖房システムにお
けるコンプレッサやクラッチのサイクル動作を制御し、着氷判断と非着氷判断と
の間の範囲を十分に減少させることにより、コンプレッサクラッチのサイクル動
作を設計上の制限の範囲内に維持しつつ、システム全体の性能を向上させること
ができるコンプレッサ流量制御装置を提供することである。

【０００７】 本発明は、気化器が着氷状態になりそうな時期および非着氷状態にある時期を
判断する判断手段を備えた気化器非着氷制御システムを有する移動冷暖房システ
ムのための制御システムであって、着氷状態が判断された時にシステム内の冷媒
の流量レベルを減少させるとともに、非着氷状態が判断される時には冷媒の流量
を通常の動作レベルにリセットする冷媒流量制御手段と、冷媒流量制御手段が着
氷状態および非着氷状態の少なくとも一方の判断に応答する時間応答を制御する
制御手段とを備え、前記判断手段は、気化器が着氷状態であるか非着氷状態であ
るかを判断するために気化器に隣接して配置されたセンサであることを特徴とす
る。

【０００８】 また、本発明は、コンプレッサと、コンデンサと、冷媒流量制御機構と、気化
器と、クラッチがその周期動作速度に所定の制限値を有するコンプレッサクラッ
チと、クラッチを作動および停止させてコンプレッサをＯＮ／ＯＦＦすることに
より冷暖房システム内の冷媒流量を制御する制御システムと、気化器が着氷状態
になりそうであるという判断が形成された時に着氷信号を形成し且つ気化器が着
氷状態になりそうにないという所定の判断が形成された時に非着氷信号を形成す
る気化器着氷検知装置とを有する車両冷暖房システムであって、非着氷判断の選
択により着氷状態と非着氷状態との間のディファレンシャルの大きさが制御され
、着氷信号に応じて制御システムがクラッチを停止させることができ且つ非着氷
信号に応じて制御システムがクラッチを再作動させることができるように、セン
サが制御システムとやりとりを行なう車両冷暖房システムの性能を向上させるた
めの方法において、着氷信号および非着氷信号の少なくとも一方に応じて制御シ
ステムを遅延させてクラッチの作動および停止を行なう工程と、非着氷判断を所
定のレベルに設定して、着氷信号に応じた作動と非着氷信号に応じた停止との間
でクラッチがサイクル動作する最大速度を、制御システムに導入された遅延によ
って制御する工程とを備えることを特徴とする。

【０００９】 以下、図面を参照しながら本発明を例により説明する。

【００１０】 図１の移動冷暖房システムは、車両エンジン（図示せず）によって駆動される
ように連結されたコンプレッサ１０を有している。前記車両エンジンは、車両お
よび移動冷暖房システムの両方に動力を供給する。自動車の冷暖房システムの場
合、コンプレッサは、一般に、エンジンとコンプレッサプーリ１２との間で掛け
渡されたベルトによって駆動される。コンプレッサ１０は、作動時において、ク
ラッチ１４により駆動される。コンプレッサ１０の回転速度は、車両エンジンの
回転速度に依存している。そのため、エンジンの回転速度が高くなればなるほど
、コンプレッサの回転速度も高くなり、したがって、冷媒を圧送するコンプレッ
サの能力も高くなる。冷暖房の必要性が生じると、コンプレッサ１０は、冷暖房
システム制御システム３０により、クラッチ１４を介して、その作動状態がＯＮ
／ＯＦＦされる。

【００１１】 システムを通じた冷媒の流れ方向が矢印２４で示されている。圧縮された高圧
のガス冷媒は、コンプレッサ１０からコンデンサ１６を介して流れる。コンデン
サ１６の目的は、冷暖房システムへの熱の逆流を防止すると同時に、高圧ガス冷
媒を高圧液体冷媒へと圧縮することである。コンセンサ１６を通じたエアーの流
れは、冷媒から熱を吸収する。移動冷暖房システムの場合、コンデンサ１６を通
じたエアーの流れが変化し、この流れは、車両の走行速度とエンジンファンの回
転速度とコンデンサファン（図示せず）の回転速度との組合せによって制御され
る。この場合、これらを通じたエアーの流れが多ければ多いほど、除去される熱
の量等も多くなる。

【００１２】 高圧の液体冷媒はオリフィス２０を通じて流れる。オリフィス２０は、そのサ
イズが固定されており、冷暖房システムを通じた冷媒の流れ、特に気化器１８を
通過する冷媒の流量を制限する。理想的には、気化器１８内の全ての低温液体冷
媒は、熱を吸収して、気化器１８による冷却作用を与える。ブロワ２１は、車両
を冷却する気化器を通じてエアーが流れる際に、エアーを冷却する気化器１８を
通じてエアーを送風する。ブロワ２１の速度制御部（図示せず）は、速度が可変
の既存のマルチスピードタイプのものであっても良い。前述したように、車両が
晒される所定の環境条件下では、とりわけ、湿度が高い条件下では、気化器１８
が着氷を呈する傾向が高くなる。また、湿度だけでなく、車両速度やエンジン速
度も高まると、着氷の傾向は更に高まる。このような気化器１８の着氷は、気化
器を通じたエアーの効率的な流れに大きく影響を与え、これにより、システムの
性能に悪影響を与える。

【００１３】 気化器１８からの冷媒の流れは、アキュムレータ２２を介して、コンプレッサ
１０に戻る。液体冷媒が気化器１８から流れる場合には、気化器１８が着氷状態
になりそうであるか、或いは、まさに着氷状態になろうとしているかを決定する
。図１のセンサは、アキュムレータ２２の冷媒流路中に配置されているが、流路
２３中に配置することも可能である。センサは、温度測定もしくは圧力測定を通
じて、着氷状態になりそうかどうかを測定する。しかしながら、一般に温度検知
に内在する温度遅れ（ｔｈｅｒｍａｌ ｌａｇ）を避けるためにも、応答時間が
本来速い圧力を利用して、着氷状態を測定することが好ましい。温度センサを使
用する場合には、センサを気化器１８内に配置することもできる。

【００１４】 クラッチ１４の機械的な限界は、クラッチ１４すなわちコンプレッサがクラッ
チ１４の設計上の限界の範囲内でサイクル動作しなければならないということで
あり、あるいは、機械的もしくは電気的な故障に起因してクラッチ１４すなわち
コンプレッサが損傷や故障に晒されるということである。これらの設計上の限界
の理由は、既知の着氷検知システムが、最悪の場合のサイクル状態で、着氷信号
レベルと非着氷信号レベルとの間に望ましくない所定の大きなディファレンシャ
ルギャップを有する気化器センサを有していたためである。この大きなディファ
レンシャルは、最悪の場合のサイクル状態で着氷制御システムによりクラッチ１
４に適用できる切換えサイクル動作速度に制限をつけるように選択されていた。
このようなセンサにおける既知の大きなディファレンシャルは、最悪の場合のサ
イクル状態に関して選択されていたため、他の全ての動作状態（最悪でない状態
）に対して同じく望ましくない大きな差動制限が適用され、したがって、対応す
る総合損失が、大きな差動を必要としないシステム性能に生じる。

【００１５】 本発明にしたがって、非着氷信号に対してクラッチが応答できる応答時間を制
御することにより、また、ＯＦＦ応答遅延（ｏｆｆ ｄｅｌａｙ）やＯＮ応答遅
延（ｏｎ ｄｅｌａｙ）もしくは制御切換えシーケンス等を導入することにより
、既知の着氷制御システムにおける望ましくないセンサの大きなディファレンシ
ャルに伴うシステム性能の制限が減少される。このような応答時間の制御を導入
すると、クラッチまたはコンプレッサのサイクルの限界を超えることなく使用さ
れ得る着氷センサの非着氷検知レベルと着氷検知レベルとの間の差を十分に減少
することができる。このように、着氷と非着氷との間の差が減少すれば、移動冷
暖房システムは、全ての動作状態において、改良された性能で動作し、一方、応
答遅延や切換えシーケンスによる制御された応答時間を漸進的に使用することで
、クラッチの過度のサイクル動作が回避される。

【００１６】 図１の着氷検知・制御ユニット２６は、冷暖房システム制御回路３０とコンプ
レッサクラッチ１４の回路との間に直列に接続されている。着氷検知・制御ユニ
ット２６は、機械的な遅れを伴うセンサを有することができる。あるいは、遅れ
は、図３および図４に示されるように、電気的に形成することができ、あるいは
、電子的に形成することもでき、また、図５および図６に示されるようにコンピ
ュータプログラムによって形成することができる。センサが着氷状態を検知する
と、遅れ時間が形成され、この遅れ時間中においては、コンプレッサクラッチ１
４が停止不可能となり、あるいは、着氷センサによって作動される。

【００１７】 一実施形態においては、遅れ時間が経過すると、着氷検知・制御ユニット２６
がクラッチへの接続を開き、クラッチが停止されて、非着氷状態が検知されるま
で冷媒の流れが中断される。センサによって非着氷状態が検知され且つ遅れ時間
が経過した後においては、着氷検知・制御ユニット２６によってクラッチ１４へ
の回路が再び閉じられ、冷暖房制御回路３０による制御下で、冷媒の流れがコン
プレッサ１０により再開される。他の実施形態において、クラッチは、その再作
動遅れをもって、直ちに停止される。つまり、応答遅延によって、クラッチをサ
イクル動作する制限を制御することができ、着氷モードと非着氷モードとを区別
するために、センサの更に小さなディファレンシャルを使用することができる。
着氷センサのディファレンシャルを減少させることによって、非着氷状態の所定
の低いレベルがより早く検知される。これによって、システムの作動猶予時間（
ｓｙｓｔｅｍ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｏｗｎ ｔｉｍｅ）を更に短くでき（冷
媒の流れが中断される時間を更に短くできる）、それに応じて、システム性能を
向上させることができる。したがって、本発明によれば、応答遅延動作および／
または切換えシーケンスを使用することによって、クラッチ１４の周期的な動作
を維持しつつ、望ましくないセンサの既知の大きなディファレンシャル（最悪の
場合の運転状態によって設定される）に伴う欠点を十分に減少させることができ
る。

【００１８】 本発明の説明を簡単にするため、図１、２、５、８では、同じ構成要素が同じ
参照符号で示されている。図２の移動冷暖房システムは、オリフィス２０の代わ
りに、温度感知制御バルブ３２を有している。バルブ３２は、気化器１８から流
れる冷媒の温度を検知して、冷暖房システムを通じて流れる冷媒の流量を制御す
る。気化器の着氷を検知する着氷検知・制御回路２６は、バルブ３２の下流側の
流路３７中に設けられているが、バルブ３２の上流側に設けられていても良く、
また、温度センサが使用される場合には気化器１８内に設けられても良い。着氷
検知回路２６は、図１で説明したと同様な形態で機能する。

【００１９】 図３は、図１および図２で使用される着氷検知制御回路２６の特徴を示す第１
の実施形態を含んでいる。着氷センサ４０の常時閉の一組の接点４１は、冷暖房
システム制御部３０とクラッチ４４との間に直列に接続されている。クラッチ４
４は、アース端子４３に接続されたコイル４５を有している。遅延リレー４６の
コイル４７は、接点４１とコイル４５とグランドとの間に接続されている。常時
開の接点４８は、電圧が印加されなくなった後の所定時間だけ、励起状態を続け
るタイプのものである。非着氷モードでは、センサの接点４１が閉じて、冷暖房
制御部３０によってクラッチのコイル４５に電圧を印加することができる。これ
によって、時間遅延リレーのコイル４７にも電圧が印加され、接点４８が閉じら
れる。センサ４０が着氷状態を検知すると、接点４１が開かれる。しかしながら
、時間遅延リレー４６の接点４８は、閉じられたままであり、所定の遅れ時間だ
けセンサの接点４１をバイパスする。遅れ時間が経過すると、接点４８が開いて
、クラッチのコイル４５に電圧が印加されなくなり、コンプレッサが停止される
。リレー４６の所定の遅れ時間は、接点４８によってセンサの接点４１がバイパ
スされ続ける持続時間であり、この時間中において、クラッチ１４は、その設計
の制限を超えてセンサ接点４１により周期動作することができない。クラッチ１
４が切れると、冷媒の流れが停止され、気化器をウォーミングアップさせること
ができる。センサ４０が所定の非着氷状態を検知すると、接点４１が閉じられて
、クラッチコイル４５に電圧が印加され、冷媒の流れが再開される。一方、これ
と同時に、時間遅延リレー４６にも電圧が印加される。リレー４６の遅れ時間が
経過する前にセンサの接点４１が閉じられると、遅延リレー４６に再び電圧が印
加され、クラッチ１４は連続的に電圧が印加されたままの状態となり、冷媒の流
れが中断されなくなる。

【００２０】 図４は、図１および図２で使用可能な着氷検知制御回路２６の第２の実施形態
を含んでいる。電力リレー５４はセンサ５０の常時閉の接点５１と直列に接続さ
れている。リレー５４のコイル５６は、センサの接点５１の開閉に応じて、励磁
され及び励磁状態が解除される。電力リレーの常時開の接点５５は、システム制
御部５２とクラッチ６４のコイル６３との間に接続されている。図４の回路は、
高電流のクラッチコイル６４の回路からセンサ接点５１を取り除くことができる
という利点を有している。図中、リレー５４に電圧が印加されると、時間遅延リ
レー５８のコイル６０に電圧が印加され、常時開の接点６２が電力リレーの接点
５５と並列に接続される。着氷状態の検知によって接点５１が開かれると、リレ
ー５４は開かれるが、接点６２は時間遅延リレー５８の所定の遅れ時間だけ接点
５５をバイパスし続ける。これにより、遅れ時間の間中、クラッチコイル６３に
電圧が印加されなくなることが防止される。センサ５０が所定の非着氷状態を検
知すると、接点５１が閉じられて、リレー５８と遅延リレー４６とクラッチコイ
ル６０とに電圧が印加される。

【００２１】 図３および図５の回路は、クラッチが停止状態となる前に時間遅れが導入され
る構成を示しているが、クラッチコイルが直ちに停止し且つクラッチが再び作動
する前に時間遅れが導入されるように回路を修正することができることは言うま
でもない。

【００２２】 図３および図４の電気制御回路は、センサスイッチ接点およびリレーを使用し
て、冷暖房システム制御に応答遅延を導入する概念を開示しているが、良く知ら
れた半導体検出器、遅延回路、切換え装置を使用して着氷検知制御回路２６を具
体化できることは言うまでもない。本発明にしたがって、コンプレッサクラッチ
１４を周期的にＯＮ／ＯＦＦ動作させることができる速度を制限する遅延動作を
与えて、システムの性能を向上させるために、気化器の着氷制御を含むコンピュ
ータを移動冷暖房システムに追加使用することもできる。

【００２３】 図５に示されるように、既知の車両コンピュータ７４は、冷暖房制御部３０か
ら信号を受けて冷暖房システムの動作を制御するとともに、気化器着氷センサ７
０から着氷状態信号を受ける。本発明においては、クラッチ１４がＯＮ／ＯＦＦ
されるサイクル動作速度を制限する時間応答制御を導入するために、クラッチ制
御回路７２を介してクラッチ１４に電圧を印加するようになっているコンピュー
タ７４の既知のコンピュータソフトウエアの部分が修正されている。例えば、セ
ンサ７０からの着氷信号に応答してクラッチ１４への電圧印加を直ちに停止する
代わりに、コンピュータ７４は、遅れ時間を導入して遅れ時間が経過するまでク
ラッチ１４の停止を防止するようにプログラムされている。あるいは、コンピュ
ータ７４は、クラッチへの電圧印加を直ちに停止してクラッチの再動作を遅らせ
るようにプログラムされている。

【００２４】 図６のフローチャートは、本発明の時間応答制御の概念を含めるために、コン
ピュータ７４のソフトウエアの修正を含んでいる。プロセスの第１のステップ７
６は、車両のエンジンが駆動しているかどうかを判断する。一方、ステップ７７
は、冷暖房システムがＯＮされているかどうかを判断する。ステップ７８は、ス
テップ８４（ステップ８４は、冷暖房の温度設定と車両内部の温度とを比較する
）から冷暖房の要求があるか否かを判断する。冷暖房の要求がある場合には、ス
テップ７８から、クラッチを繋ぐステップ７９へと進み、クラッチリレー８０に
よってクラッチ８１を繋ぐことができる。しかしながら、ステップ８２によって
着氷状態が認識されている場合には、その代わりに、ステップ７９とステップ８
２との間に、クラッチを無効にする出力（従来行なわれているような遅延ステッ
プ８３）が加えられる。この遅延は、図３および図４のようなＯＦＦ応答遅延で
あっても良く、ステップ７９が直ちに無効にされてクラッチが遅れて繋げられる
ＯＮ応答遅延であっても良い。このような遅延は、クラッチが所定の限界を超え
たサイクル動作をしないようにするために必要である。

【００２５】 図７のフローチャートは、全クラッチサイクル制御特性を含む図６のフローチ
ャートを修正したものである。ステップ０６は、クラッチの通常のサイクル動作
速度を連続的にカウントする。サイクル動作速度は、ステップ９７で、所定の限
界値と比較される。所定の限界値を超えている場合には、ステップ９７は、クラ
ッチ切断ステップ９８と遅延ステップ９９とに制限超過指示を加える。遅延ステ
ップ９９は、ＯＦＦ応答遅延であってもＯＮ応答遅延であっても良い。ＯＦＦ応
答遅延が使用される場合には、遅延ステップ９９が実行された後に、クラッチ切
断ステップ９８がクラッチを繋ぐステップ７９に切断指示を加える。ＯＮ応答遅
延が使用される場合には、制限超過状態を受信した時点で直ちにステップ９８が
ステップ７９に切断指示を加え、遅延ステップ９９が実行された後に、再びクラ
ッチを繋ぐ。遅延の持続時間は、クラッチのサイクル動作速度を設計上の限界の
範囲内に維持するために必要である。

【００２６】 図８において、車両コンピュータ７４は、図５と同様に、センサ７０からの着
氷信号に応じて同様の形態で機能するようにプログラムされている。しかしなが
ら、コンピュータ７４は、更に、動作検知器７５からの信号に応答して、前述し
たような着氷制御とバルブ流量制御との相互作用に起因するクラッチ１４の繰り
返しサイクル動作を防止するようにプログラムされている。動作検知器７５は、
相互作用によるサイクル動作を引き起こす虞があるバルブ動作量を検知するため
に、温度感知制御バルブ３２に接続されている。コンピュータ７４のプログラム
は、クラッチの繰り返しサイクル動作によって引き起こされる着氷制御との他の
相互作用を呈する虞があるバルブ３２の動作中に、コンピュータ７４がセンサ７
０からの着氷信号に影響されることを一時的に防止するように修正されている。

【００２７】 図９のフローチャートは、温度により制御されるバルブ３２と着氷センサ７０
との間の周期的な相互作用を減少するために、図６および図８のコンピュータ７
４のソフトウエアの修正を含んでいる。動作量ステップ１０６は、温度により制
御されるバルブ３２の動作が所定の限界値を超えた時期を判断し、これによって
、動作信号形成ステップ１０７によって動作指示が相互作用ステップ１０８に加
えられるようになる。また、相互作用ステップ１０８は、着氷状態ステップ８２
から着氷指示を受け取る。着氷指示と動作指示の両方が存在すると、禁止ステッ
プ１０９は、ステップ１９８の出力によって、温度により制御されるバルブ３２
の動作が限界値の範囲内になるまで着氷状態制御の適用を禁止することができ、
これによって、前述した相互作用を最小限にする。

【００２８】 既知のセンサにおける大きなディファレンシャルを無駄に使用する代わりに、
クラッチのサイクル動作を制御するクラッチ制御回路に応答遅延が導入されてい
る。設計上推奨されている１分間当たりの最大６クラッチサイクルを超えないよ
うに、応答遅延を１０秒に設定することができる。通常の状態（最悪の場合の状
態ではない）下で、クラッチの過度のサイクル動作の可能性を減らせば、センサ
における着氷と非着氷との間のディファレンシャルを十分に減らすことができ、
その結果、システムのデッドタイムが減少し、それに伴って、システムの性能を
向上させることができる。

【００２９】 コンピュータを使用してクラッチの動作を制御する更に高度なシステムにおい
ては、既知の着氷センサをディファレンシャルが小さいセンサに置き換えて、コ
ンピュータに応答遅延をプログラムすれば、本発明を簡単に組み込むことができ
る。コンピュータは、クラッチの定期的且つ周期的な動作に関するデータを蓄積
するという更なる利点を有することができる。履歴が可能であれば、必要な時に
だけ応答遅延を導入することができる。

【００３０】 移動冷暖房システムのための制御システムは、システム全体の制御と同様に、
非着氷制御と流量制御バルブとの間の相互作用から、非着氷制御を含む流量の要
求変化に対する所定のシステム制御信号の応答時間を選択的に調整することによ
って、運転冷媒流量と減少された冷媒流量との間でシステムのコンプレッサやク
ラッチがサイクル動作する速度を調整することができる。着氷状態の検知時にお
いては、設計上の制限の範囲内でコンプレッサの吐出がサイクル動作できる速度
を制御するために、制御システムの応答が所定の度合いまで遅延される。このよ
うな遅延特性により、着氷状態と非着氷状態との間で差別化のために使用される
ディファレンシャルを十分に減少させることができ、これによって、冷暖房シス
テムの性能を向上させることができる。気化器からの冷媒の流れ状態を検知する
ことによって、着氷状態を判断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 気化器着氷制御システムを有するオリフィスタイプの移動冷暖房システムの概
略図である。

【図２】 気化器着氷制御システムを有する温度検知制御バルブタイプの移動冷暖房シス
テムの概略図である。

【図３】 センサの気化器着氷信号に応じてクラッチの停止に時間遅延を導入する着氷検
知制御回路の第１の実施形態であって、センサが直接にクラッチ回路に接続され
、時間遅延リレー接点がセンサに対して並列に接続されている状態を示す図であ
る。

【図４】 センサの気化器着氷信号に応じてクラッチの停止に時間遅延を導入する着氷検
知制御回路の第２の実施形態であって、時間遅延バイパス回路を有するクラッチ
作動リレーに対してセンサが直列に接続されている状態を示す図である。

【図５】 冷暖房システムを制御するコンピュータおよび気化器着氷制御システムを有す
るオリフィスタイプの移動冷暖房システムの他の実施形態を示す概略図である。

【図６】 全クラッチサイクル制御特性を含むように図５のコンピュータソフトウエアを
修正ためのフローチャートである。

【図７】 （説明なし。）

【図８】 冷暖房システムを制御するコンピュータおよび気化器着氷制御システムを有す
る温度検知制御バルブタイプの移動冷暖房システムの他の実施形態を示す概略図
である。

【図９】 着氷制御システムにおけるバルブ動作検知を含むように図８のコンピュータソ
フトウエアを修正するためのフローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＡＥ，ＡＬ，Ａ Ｍ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＭ，ＥＥ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ， ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気化器が着氷状態になりそうな時期および非着氷状態にある
   時期を判断する判断手段を備えた気化器非着氷制御システムを有する移動冷暖房
   システムのための制御システムにおいて、 着氷状態が判断された時にシステム内の冷媒の流量レベルを減少させるととも
   に、非着氷状態が判断される時には冷媒の流量を通常の動作レベルにリセットす
   る冷媒流量制御手段と、冷媒流量制御手段が着氷状態および非着氷状態の少なく
   とも一方の判断に応答する時間応答を制御する制御手段とを備え、前記判断手段
   は、気化器が着氷状態であるか非着氷状態であるかを判断するために気化器に隣
   接して配置されたセンサであることを特徴とする制御システム。
2. 【請求項２】 前記センサは、気化器の出力部近傍の圧力を検知するために
   装着された冷媒圧力センサであることを特徴とする請求項１に記載の制御システ
   ム。
3. 【請求項３】 前記センサは、気化器の温度を検知するために装着された温
   度センサであることを特徴とする請求項１に記載の制御システム。
4. 【請求項４】 前記冷媒流量制御手段は、クラッチが前記判断手段によって
   作動されるコンプレッサクラッチであることを特徴とする請求項１に記載の制御
   システム。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、クラッチを切る応答時間および次にクラッ
   チを繋ぐ応答時間の少なくとも一方を遅らせる遅延手段を有していることを特徴
   とする請求項４に記載の制御システム。
6. 【請求項６】 前記冷媒流量制御手段は、センサの判断をモニタするように
   接続されたコンピュータを有していることを特徴とする請求項１から５のいずれ
   か１項に記載の制御システム。
7. 【請求項７】 前記冷媒流量制御手段は、コンピュータによってクラッチが
   切られる及び繋がれるコンプレッサクラッチであることを特徴とする請求項６に
   記載の制御システム。
8. 【請求項８】 冷暖房システム制御システム、コンデンサ、冷媒流量コント
   ローラ、気化器、気化器非着氷制御システムによって作動される電気クラッチ駆
   動のコンプレッサを有する移動冷暖房システムにおいて、気化器が非着氷状態に
   ある時に着氷指示を形成する気化器センサと、非着氷指示に応じてクラッチを作
   動状態にでき且つ着氷指示に応じてクラッチを非作動状態にできるように、前記
   センサを冷暖房システム制御システムに接続する回路手段と、この回路手段内に
   設けられ、着氷指示に応じてクラッチを非作動状態にする応答時間および非着氷
   指示を受けた際にクラッチを再び作動状態にする応答時間の少なくとも一方を制
   御する制御手段とを備えていることを特徴とするシステム。
9. 【請求項９】 前記気化器センサは、気化器の出力部に隣接して冷暖房シス
   テムに接続された冷媒圧力センサであることを特徴とする請求項８に記載の制御
   システム。
10. 【請求項１０】 前記気化器センサは、気化器の温度を検知するように配置
    された温度センサであることを特徴とする請求項８に記載の制御システム。
11. 【請求項１１】 コンピュータ、コンデンサ、気化器、冷媒流量コントロー
    ラ、気化器着氷制御システムを有する冷暖房システム制御システムによって制御
    されるコンプレッサを備えた移動冷暖房システムにおいて、気化器の動作をモニ
    タして、気化器が着氷状態になりそうであるという判断が形成された時に第１の
    信号を形成するとともに、気化器が非着氷状態にあるという判断が形成された時
    に第２の信号を形成する少なくとも１つのセンサと、着氷状態が判断された時に
    コンプレッサの吐出流量がコンピュータによって減少され且つ非着氷状態が判断
    された時にコンプレッサの吐出流量がコンピュータによって通常の動作にリセッ
    トされるように、センサからの信号を受けるコンピュータにセンサを接続すると
    ともに、少なくとも１つの信号に対するコンピュータの応答を遅延させ、減少さ
    れた吐出流量と通常の吐出流量との間のコンプレッサのサイクル周波数が、遅延
    の持続時間によって決定される所定のサイクルリミットによって制御されるよう
    にする回路手段とを備えていることを特徴とする移動冷暖房システム。
12. 【請求項１２】 移動冷暖房システムにおける気化器の着氷を制御するため
    の方法において、気化器における着氷状態の可能性を検知し、着氷状態の可能性
    の検知に応じて冷暖房システム内の冷媒の流量を減少させ、その後、非着氷状態
    が判断された時に冷媒の流量を増大させ、着氷状態の可能性判断され或いは非着
    氷状態が判断された時にそれぞれ、冷媒流量の減少または次の冷媒流量の増大を
    遅らせることを特徴とする方法。
13. 【請求項１３】 気化器の出力部の近傍の冷媒圧力を検知することによって
    、着氷状態の可能性および非着氷状態を検知することを特徴とする請求項１２に
    記載の移動冷暖房システムにおける気化器の着氷を制御する方法。
14. 【請求項１４】 気化器の出力部の冷媒温度を検知することによって、着氷
    状態の可能性および非着氷状態を検知することを特徴とする請求項１２に記載の
    移動冷暖房システムにおける気化器の着氷を制御する方法。
15. 【請求項１５】 冷媒の流量を減少させる前記工程はシステムコンプレッサ
    の停止を含んでおり、冷媒の流量をその後に増大させる前記工程はコンプレッサ
    の再作動を含んでいることを特徴とする請求項１２に記載の移動冷暖房システム
    における気化器の着氷を制御する方法。
16. 【請求項１６】 コンプレッサ、コンデンサ、流量コントローラ、コンデン
    サ、気化器、コンプレッサの動作を制御する制御システムを有する移動冷暖房シ
    ステムにおいて、車両の室内温度と室内制御温度とを比較するとともに、気化器
    の着氷検知信号および非着氷検知信号に応答してコンプレッサをＯＮ／ＯＦＦす
    るための信号を形成するシステム温度制御部と、前記ＯＮ／ＯＦＦ信号に応答し
    てコンプレッサのＯＮ／ＯＦＦを切換えるコンプレッサ制御回路と、コンプレッ
    サのＯＮ／ＯＦＦサイクル動作速度をモニタするとともに、ＯＮ／ＯＦＦ信号の
    少なくとも一方に対するコンプレッサ制御回路の応答を制御して、コンプレッサ
    がＯＮ／ＯＦＦサイクル動作できる最大速度を制御する回路手段とを備え、気化
    器非着氷制御システムは、気化器の動作をモニタするセンサを有するとともに、
    気化器の着氷状態が判断される時にはＯＦＦ信号を形成し且つ非着氷状態に達し
    た時にはＯＮ信号を形成し、ＯＮ／ＯＦＦ信号の少なくとも一方に対するコンプ
    レッサ制御回路の応答が遅延されることを特徴とする移動冷暖房システム。
17. 【請求項１７】 前記流量コントローラは、冷媒の流量を制御するための可
    動バルブを有する温度応答制御バルブであり、このバルブには、バルブの動作を
    検知するとともにバルブの動作量に応じた動作信号を形成する検知回路が接続さ
    れ、前記コンプレッサ制御回路は、前記動作信号を受けるように接続されており
    、所定の限界値を超えるバルブの動作量に対応した動作信号のために、ＯＮ／Ｏ
    ＦＦ信号に対する応答が遅延することを特徴とする請求項１６に記載の制御シス
    テム。
18. 【請求項１８】 コンプレッサと、コンデンサと、冷媒流量制御機構と、気
    化器と、クラッチがその周期動作速度に所定の制限値を有するコンプレッサクラ
    ッチと、クラッチを作動および停止させてコンプレッサをＯＮ／ＯＦＦすること
    により冷暖房システム内の冷媒流量を制御する制御システムと、気化器が着氷状
    態になりそうであるという判断が形成された時に着氷信号を形成し且つ気化器が
    着氷状態になりそうにないという所定の判断が形成された時に非着氷信号を形成
    する気化器着氷検知装置とを有する車両冷暖房システムであって、非着氷判断の
    選択により着氷状態と非着氷状態との間のディファレンシャルの大きさが制御さ
    れ、着氷信号に応じて制御システムがクラッチを停止させることができ且つ非着
    氷信号に応じて制御システムがクラッチを再作動させることができるように、セ
    ンサが制御システムとやりとりを行なう車両冷暖房システムの性能を向上させる
    ための方法において、着氷信号および非着氷信号の少なくとも一方に応じて制御
    システムを遅延させてクラッチの停止および再作動を行なう工程と、非着氷判断
    を所定のレベルに設定して、着氷信号に応じた作動と非着氷信号に応じた停止と
    の間でクラッチがサイクル動作する最大速度を、制御システムに導入された遅延
    によって制御する工程とを備えることを特徴とする方法。
19. 【請求項１９】 コンプレッサと、コンデンサと、冷媒流量制御機構と、気
    化器と、クラッチがその作動状態と停止状態との間で周期動作する速度に所定の
    制限値を有するコンプレッサクラッチと、コンプレッサが冷媒を圧送できるよう
    にクラッチを作動させ且つコンプレッサが冷媒を圧送することができないように
    クラッチを停止させてシステムの冷媒流量を制御する制御システムと、気化器が
    着氷状態になりそうであるという判断が形成された時に着氷信号を形成し且つ気
    化器が非着氷状態にあるという所定の判断が形成された時に非着氷信号を形成す
    る気化器着氷検知装置とを有する車両冷暖房システムであって、非着氷判断の選
    択により着氷状態判断と非着氷状態判断との間のディファレンシャルの大きさが
    制御され、非着氷信号に応じて制御システムがクラッチを停止させることができ
    るように、センサ装置が制御システムとやりとりを行なう車両冷暖房システムに
    おいて、センサ装置からの着氷信号および非着氷信号の少なくとも一方の受信に
    応答して、着氷信号および非着氷信号の少なくとも一方に応じてクラッチを停止
    或いはその後に再作動させる制御システムの応答時間を遅延させる手段を備え、
    これによって、冷暖房システムの性能に関し、着氷判断と非着氷判断との間のデ
    ィファレンシャルを減少させる方向で、非着氷判断を設定することができ、一方
    、着氷信号および非着氷信号によってクラッチを作動および再作動させることが
    できる速度を、制御システムの遅延応答によって制御することを特徴とする車両
    冷暖房システム。