JP2551463B2 - 自動車用空調制御装置 - Google Patents

自動車用空調制御装置

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JP2551463B2 JP63182883A JP18288388A JP2551463B2 JP 2551463 B2 JP2551463 B2 JP 2551463B2 JP 63182883 A JP63182883 A JP 63182883A JP 18288388 A JP18288388 A JP 18288388A JP 2551463 B2 JP2551463 B2 JP 2551463B2
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    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3205Control means therefor
    • B60H1/3207Control means therefor for minimizing the humidity of the air

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  • Thermal Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、外部制御型の可変容量コンプレッサを備
えた自動車用空調制御装置に関するものである。
(従来の技術) 外部制御型の可変容量コンプレッサは、空調ダクトに
配されたエバポレータ等と共に配管結合されて冷房サイ
クルを構成し、外部からの制御信号で吐出容量が変えら
れるようになっている。このようなコンプレッサを利用
した冷房サイクルの制御方法として、特開昭58−43340
号公報に記載されたものがあり、この従来の制御方法に
よれば、車室内温度または空調ダクトに吸入された空気
の温度と、例えばエバポレータ直後の温度とに応じてコ
ンプレッサの吐出容量を段階的に制御し、車室内温度ま
たは吸入空気温度が低いほど、またエバポレータ直後の
吹出温度が低いほど、コンプレッサの吐出容量を小さく
すると共に、エバポレータ直後の吐出温度が所定温度以
下となったときにはコンプレッサをOFFにし、エバポレ
ータの凍結を防止するようにしている。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上述の制御のようにエバポレータの凍
結限界温度の近辺でコンプレッサの吐出容量を小容量に
する場合には、吸入空気の絶対湿度が一般に低下する外
気温度が低い時ほど、エバポレータが仮に凍結温度に達
しても車室内への供給風量がダウンするほどの有害な凍
結に至らないことが多い。上述の制御ではコンプレッサ
を凍結を防止する所定温度以下で常に停止させてしまう
ので、エバポレータの凍結状態に支障がない低外気の領
域であるにもかかわらず、コンプレッサの稼動範囲が不
必要に制限されることになり、デミスト能力が不足した
りデミストができなくなってしまう不都合があつた。
そこで、この発明においては、上記不都合を解消し、
低外気時でのデミスト能力の向上が図れる自動車用空調
制御装置を提供することを課題としている。
(課題を解決するための手段) しかして、この発明の要旨とするところは、第1図に
示すように、吸入された空気が通過するエバポレータ8
及び自動車のエンジン22と電磁クラッチ23を介して連結
されているコンプレッサ18とを含む冷房サイクルと、前
記エバポレータ8の冷却度を検出するモードセンサ45
と、前記コンプレッサ18の容量を変える容量可変装置37
と、外気温度を検出する外気温度センサ43とを有する自
動車用空調制御装置において、 前記外気温度センサ43の出力に基づいて外気温度が所
定値より大きいか否かを判定する第1の判定手段100
と、 前記第1の判定手段100により外気温度が所定値より
大きいと判定された場合はコンプレッサ18を停止させる
サーモ設定値を所定の値に、小さいと判定された場合は
外気温度と相関を持たせた値にそれぞれ設定するサーモ
設定値設定手段200と、 前記モードセンサ45の出力を前記サーモ設定値設定手
段200により設定された値と比較し、コンプレッサ18を
停止させるか否かを判定する第2の判定手段300と、 この第2の判定手段300の判定結果に応じて前記電磁
クラッチ23を制御する第1の制御手段400と、 前記第1の判定手段100により外気温度が所定値より
大きいと判定された場合はエバポレータ8の目標冷却度
を所定の値に、小さいと判定された場合は外気温度と相
関を持たせた値にそれぞれ設定する目標冷却度設定手段
500と、 前記モードセンサ45により検出されたエバポレータ8
の冷却度を前記目標冷却度設定手段500により設定され
た値に近づけるようにコンプレッサ18の吐出容量を設定
する容量設定手段600と、 この容量設定手段600による設定容量に基づいて前記
容量可変装置37の調節量を制御する第2の制御手段700
とを設けたことにある。
(作用) したがって、デミストの要請よりも冷房の要請のため
にコンプレッサを稼動させる外気温度が高いときには、
コンプレッサを停止させる設定値とエバポレータの目標
冷却度とが所定値に設定されるが、デミストの要請のた
めにコンプレッサを稼動させる外気温度が低いときに
は、コンプレッサを停止させる設定値とエバポレータの
目標冷却度とが外気温度に応じて設定されるので、仮に
エバポレータが凍結しても支障がない範囲までデミスト
制御を確保することができ、そのため、上記課題を達成
することができるものである。
(実施例) 以下、この発明の実施例を図面により説明する。
第2図において、自動車用空調制御装置は、空調ダク
ト1の最上流側にインテークドア切換装置2が設けら
れ、このインテークドア切換装置2は、内気入口3と外
気入口4とが分かれた部分に内外気切換ドア5が配置さ
れ、この内外気切換ドア5をアクチュエータ6により操
作して空調ダクト1内に導入する空気を内気と外気とに
選択できるようになっている。
送風機7は、空調ダクト1内に空気を吸い込んで下流
側に送風するもので、この送風機7の後方にはエバポレ
ータ8とヒータコア9とが設けられている。
また、ヒータコア9の前方にはエアミックスドア10が
設けられており、このエアミックスドア10の開度をアク
チュエータ11により調節することで、ヒータコア9を通
過する空気と、ヒータコア9をバイパスする空気との割
合が調節されるようになっている。さらに、ヒータコア
9の下流側はデフロスト吹出口12、ベント吹出口13及び
ヒート吹出口14に分かれて車室に開口し、その分かれた
部分にモードドア15a,15bが設けられ、このモードドア1
5a,15bをアクチュエータ16,17で操作することで吹出モ
ードが切換えられるようになっている。
前記エバポレータ8は、下記するコンプレッサ18、コ
ンデンサ19、リキッドタンク20及びエクスパンションバ
ルブ21と共に冷房サイクルを構成している。コンプレッ
サ18は、例えばワブルプレート式であり、第3図にも示
すように、電磁クラッチ23を介してエンジン22に連結さ
れた駆動軸24がコンプレッサ本体25に挿入され、この駆
動軸24にワブルプレート26がヒンジボール27を介して結
合されている。このワブルプレート26は、コンプレッサ
本体25内に形成されたクランク室28にヒンジボール27を
支点として駆動軸24に対して揺動自在に支持されてお
り、該ワブルプレート26に連結されたピストン29を揺動
角に応じてシリンダボア30内で往復動させるようにして
ある。また、コンプレッサ18には、圧力制御弁31がクラ
ンク室28に臨むように設けられ、この圧力制御弁31は、
クランク室28と吸入側へ通じる吸入室32との連通状態を
調節する弁体33と、吸入室32内の圧力に応じて前記弁体
33を動かす圧力応動部材34と、前記弁体33を電磁コイル
35への通電量ISOLに応じて動かすソレノイド36とを有
し、電磁コイル35への通電量ISOLを外部からコントロー
ルすることにより、ピストン29とシリンダボア30との間
からクランク室28内に漏れるブローバイガスが吸入側へ
戻る量を調節するようにしている。しかして、圧力制御
弁31等からコンプレッサ18の容量を変える容量可変装置
37が構成され、電磁コイル35に流れる電流量ISOLが上昇
してソレノイド36の磁力が上昇すると、弁体33にクラン
ク室28と吸入室32との連通を絞る方向の力が働き、クラ
ンク室28から吸入室32へ漏れるブローバイガスの量が少
なくなる。このため、クランク室28内の圧力が増大して
ピストン29の背面に作用する力が大きくなるので、ワブ
ルプレート26がヒンジボール27を支点として揺動角度が
小さくなる方向に回動し、ピストン29のストローク、即
ちコンプレッサの容量が小さくなるものである。
尚、容量可変装置37は、上述した吸入側へブローバイ
ガスの量を圧力制御弁により調節するものばかりでな
く、コンプレッサの使用する気筒数を変えるもの、コン
プレッサとエンジン22とを連結するベルト伝達装置のプ
ーリ比を変えるもの、あるいは、ベーン型コンプレッサ
にあつて有効ベーンの枚数を変えるもの等、実質的に容
量を変えるものであればよい。
そして、前記アクチュエータ6,11,17、送風機7のモ
ータ7a、コンプレッサ18の電磁クラッチ23及び容量可変
装置37は、それぞれ駆動回路40a〜40fを介してマイクロ
コンピュータ41からの出力信号に基づいて制御される。
このマイクロコンピュータ41は、図示しない中央処理装
置(CPU)、読出し専用メモリ(ROM)、ランダムアクセ
スメモリ(RAM)、入出力ポート(I/O)等を持つそれ自
体周知のもので、該マイクロコンピュータ41には、車室
内の温度を検出する車室内温度センサ42からの車室内温
度TR、外気の温度を検出する外気温度センサ43からの外
気温度TA、前記エバポレータ8又はエバポレータ8の下
流側に設けられてエバポレータ8の冷却度をエバポレー
タ8の温度又はエバポレータ8を通過した空気の温度と
して検出するモードセンサ45からの冷却度TINTがマルチ
プレクサ46を介して選択され、A/D変換器47を介してデ
ジタル信号に変換されて入力される。
また、マイクロコンピュータ41には操作パネル48から
の出力信号が入力される。この操作パネル48は、送風機
等の空調機器の全てをオート状態に設定するAUTOスイッ
チ49、オート制御を解除するOFFスイッチ50、コンプレ
ッサ18を手動で稼動させるA/Cスイッチ51、吸入空気を
内気又は外気に切換える内外気切換スイッチ52、吹出モ
ードをデフロストモードに設定するDEFスイッチ53、車
室内の設定温度を設定する温度設定器54、送風機の回転
速度を設定する速度設定器55、及びデフロストモード以
外の吹出モードを設定するモード設定器56を備えてい
る。温度設定器54は、アップダウンスイッチ54a,54bと
設定温度TDをデジタル表示する温度表示部54cとから成
り、アップダウンスイッチ54a,54bの操作で温度表示部5
4cに示される設定温度を所定の範囲で換えることができ
るようになっている。また、速度設定器55は、送風機7
の回転レベルを切換えるFANスイッチ55aと、現行の回転
レベルを表示するレベル表示部55bとから成り、FANスイ
ッチ55aの操作で送風機7の回転レベルが停止(レベル
0)、LOW(レベル1)、MED(レベル2)、HI(レベル
3)、MAX HI(レベル4)の順で順次切換えられると
共に、レベル表示部55bの上部に“MANUAL"の文字が点灯
するようになっている。更にモード設定器56は、吹出モ
ードをベント、バイレベル、ヒートの順で順次切換える
MODEスイッチ56aと、現行の吹出モードを絵表示で示す
絵表示部56bとから成り、MODEスイッチ56aの操作で絵表
示部56bの空気流の矢印57a,57bが選択された吹出モード
を示すように点灯表示されると共に、絵表示部56bの上
部に“MANUAL"の文字が点灯するようになっている。こ
れら点灯表示や各表示部54c,55b,56bの表示は表示回路5
8を介してマイクロコンピュータ41で制御されるもので
ある。
第4図において、前述したマイクロコンピュータ41に
よるコンプレッサ18の制御作動例がフローチャートとし
て示され、マイクロコンピュータ41は、ステップ60から
プログラムの実行を開始し、ステップ62において各セン
サ42,43,45や操作パネル48からの信号を入力する。そし
て、次のステップ64において、送風機7が駆動している
か否かを、更に次のステップ66において、A/Cスイッチ4
9が押された(ON)か否かをそれぞれ判定する。送風機
7が回転していない状態ではコンプレッサ7を稼動させ
ても温調制御を積極的に行なえず、またA/Cスイッチ49
が押されていない場合にはコンプレッサ18の稼動を乗員
が望んでいないのであるから、いずれの場合もステップ
68へ進んでコンプレッサをOFF状態にする。一方、送風
機7が回転しており、A/Cスイッチ49も押されているこ
とが判定されるとステップ70へ進み、このステップ70に
おいて、外気温度センサ43により検出された外気温度TA
が比較的低温の所定温度α,β(例えばβ≒5℃)より
大きいか否かを判定する。
外気温度TAが所定温度αより大きいことがステップ70
で判定されると、ステップ72へ進み、第5図にも示すよ
うに、コンプレッサを停止させるサーモ設定値TOFFをエ
バポレータ8の凍結開始温度(およそ0℃)に近い所定
の値T1,T2に設定する。そして、次のステップ74におい
て、前記モードセンサ45によるエバポレータ8の冷却度
TREFがこの設定値T1,T2より大きいか否かを判定し、T
REFがT2より小さくなった場合(B)にはステップ76へ
進んでコンプレッサ18を停止(OFF)し、TREFがT2以下
になるまで(A)は、ステップ78へ進んでエバポレータ
8の目標冷却度▲▼を予め決められた所定の冷
却度K(例えば3℃)に設定する。その後、ステップ86
へ進み、このステップ86において、エバポレータ8の実
際の冷却度TREFと目標冷却度▲▼との差が例え
ば(1)式の関係になるようにコンプレッサ18の容量を
設定し、 その後、ステップ88を介して他の空調制御ルーチンを経
由してステップ60に再び戻るようになっている。
これに対して、ステップ70で外気温度TAが所定温度β
より小さい場合には、ステップ80へ進み、コンプレッサ
18を停止させるサーモ設定値TOFFを、例えば(2)式に
基づいて演算し、外気温度TAと相関を持たせた値T3,T4
に設定する。
但し、P,Q,C1は演算定数であり、例えばPを4℃、Q
を5℃とする。
そして、次のステップ82において、エバポレータ8の
冷却度TREFがこの設定値T3,T4より大きいか否かを判定
し、TREFがT4より小さくなった場合(B)にはステップ
68へ進んでコンプレッサ18を停止し(OFF)し、TREFがT
4以下になるまで(A)はステップ84へ進み、このステ
ップ84において、エバポレータ8の目標冷却度▲
▼を例えば(3)式に基づいて外気温度TAと相関を持
たせた値に設定する。
その後、ステップ86へ進んで同様にエバポレータの冷
却度TREFを設定された目標冷却度▲▼に近づけ
る制御が行なわれるようになっている。
したがって、デミストよりも冷房が要請される外気温
度TAが高いときには、エバポレータの目標冷却度▲
▼とコンプレッサ18の停止設定値TOFFとが0℃より
も高い所定の値に固定されるのでエバポレータ8の凍結
が防止でき、また、デミストの要請のためにコンプレッ
サを作動させる外気温度が低い時には、エバポレータの
目標冷却度TREFとコンプレッサ18の停止設定値TOFFとが
外気温度TAが低くなるに従って低下するので、エバポレ
ータの除湿能力に見合ったデミスト制御が行なえるもの
である。
尚、この実施例において、ステップ84の▲▼
は(3)式によって決定されるが、第6図に示すように
▲▼の下限▲▼(L)と上限▲
▼(H)を(4)式に基づいて演算し、目標冷却度を
t1時間(例えば2分)▲▼(H)に設定した後
に▲▼(L)に変更し、t2時間(例えば3分)
▲▼(L)に設定した後に再び▲▼
(H)に変更するというように、▲▼(H)と
▲▼(L)とを周期的に切換えるようにしても
よい。
但し、R,Pは定数であり、例えばRは−16,Pは4の値
とする。このように、エバポレータの目標冷却度として
二つの値を設定し、この二つの値を交互に目標冷却度と
してコンプレッサの駆動を制御するいわゆるサイクリン
グ制御を併用すれば、エバポレータの凍結をより効果的
に防ぐことができると共に、冷房サイクル内のオイル循
環量も多くなつてコンプレッサの焼き付けも防止でき、
信頼性の高い制御が行えるものである。
(発明の効果) 以上述べたように、この発明によれば、コンプレッサ
の駆動の制御と共に、コンプッレサの容量の制御を同時
に行うために、コンプレッサを停止させるサーモ設定値
とエバポレータの目標冷却度とを求め、このそれぞれの
値を外気温度が低い時には外気温度に比して設定される
から、目標冷却度とエバポレータの冷却度の関係から、
コンプレッサの容量が決定され、エバポレータに加わっ
ている熱負荷から適宜な容量に制御され、デミスト能力
が向上するものである。即ち、コンプレッサの容量側で
デミストの最適能力が引き出され、コンプレッサの駆動
(ON,OFF)を最小限にして制御できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を示す機能ブロック図、第2図はこの
発明における自動車用空調制御装置の実施例を示す構成
図、第3図は同上に用いられるコンプレッサを示す断面
図、第4図はマイクロコンピュータによるコンプレッサ
の制御作動例を示すフローチャート、第5図はコンプレ
ッサを停止させる設定値とエバポレータの目標冷却度の
関係を示す特性線図、第6図はエバポレータの目標冷却
度を設定する他の例を示す特性線図である。 8……エバポレータ、18……コンプレッサ、22……エン
ジン、23……電磁クラッチ、37……容量可変装置、43…
…外気温度センサ、45……モードセンサ、100……第1
の判定手段、200……サーモ設定値設定手段、300……第
2の判定手段、400……第1の制御手段、500……目標冷
却度設定手段、600……容量設定手段、700……第2の制
御手段。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸入された空気が通過するエバポレータ及
    び自動車のエンジンと電磁クラッチを介して連結されて
    いるコンプレッサとを含む冷房サイクルと、前記エバポ
    レータの冷却度を検出するモードセンサと、前記コンプ
    レッサの容量を変える容量可変装置と、外気温度を検出
    する外気温度センサとを有する自動車用空調制御装置に
    おいて、 前記外気温度センサの出力に基づいて外気温度が所定値
    より大きいか否かを判定する第1の判定手段と、 前記第1の判定手段により外気温度が所定値より大きい
    と判定された場合はコンプレッサを停止させるサーモ設
    定値を所定の値に、小さいと判定された場合は外気温度
    と相関を持たせた値にそれぞれ設定するサーモ設定値設
    定手段と、 前記モードセンサの出力を前記サーモ設定値設定手段に
    より設定された値と比較し、コンプレッサを停止させる
    か否かを判定する第2の判定手段と、 この第2の判定手段の判定結果に応じて前記電磁クラッ
    チを制御する第1の制御手段と、 前記第1の判定手段により外気温度が所定値より大きい
    と判定された場合はエバポレータの目標冷却度を所定の
    値に、小さいと判定された場合は外気温度と相関を持た
    せた値にそれぞれ設定する目標冷却度設定手段と、 前記モードセンサにより検出されたエバポレータの冷却
    度を前記目標冷却度設定手段により設定された値に近づ
    けるようにコンプレッサの吐出容量を設定する容量設定
    手段と、 この容量設定手段による設定容量に基づいて前記容量可
    変装置の調節量を制御する第2の制御手段とを設けたこ
    とを特徴とする自動車用空調制御装置。
JP63182883A 1988-07-22 1988-07-22 自動車用空調制御装置 Expired - Lifetime JP2551463B2 (ja)

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