JP2668973B2 - カーエアコン制御装置 - Google Patents
カーエアコン制御装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/32—Cooling devices
- B60H1/3204—Cooling devices using compression
- B60H1/3205—Control means therefor
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- Thermal Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、省動力化を図ったカーエアコン制御装置に
関する。
関する。
従来、カーエアオン（車両用空気調節装置）で、エバ
ポレータからの吹出空気温度、エバポレータのフィンの
表面温度、エバポレータ内の冷媒温度又は冷媒圧力等で
測定されるエバポレータの冷却度が、平均して、マニア
ル設定器の設定値又は各種の熱条件から演算される要求
値として付与されるその冷却度の制御目標値となるよう
に、コンプレッサがオンオフ制御される。 そして、室内の過冷却を防止するために、エコノミー
制御モードが設けられており、マニュアル操作又は要求
温度や外気温から予測される車両熱負荷に応じて、エバ
ポレータの冷却度の制御目標値を高くすることが行われ
ている。
ポレータからの吹出空気温度、エバポレータのフィンの
表面温度、エバポレータ内の冷媒温度又は冷媒圧力等で
測定されるエバポレータの冷却度が、平均して、マニア
ル設定器の設定値又は各種の熱条件から演算される要求
値として付与されるその冷却度の制御目標値となるよう
に、コンプレッサがオンオフ制御される。 そして、室内の過冷却を防止するために、エコノミー
制御モードが設けられており、マニュアル操作又は要求
温度や外気温から予測される車両熱負荷に応じて、エバ
ポレータの冷却度の制御目標値を高くすることが行われ
ている。
しかしながら、上記のように各センサの検出値から演
算された車両熱負荷はあくまで予測値であるため、実際
の熱負荷との予測誤差が存在する。従って、快適な空調
に損なうことなく、エコノミーモードとするには、この
予測誤差を見込んだ値まで、予測された熱負荷が低下し
なければならなかった。 このような事情のため、従来のエコノミーモードで
は、その本来の目的である省動力化と過冷却の防止とを
有効に達成することができなかった。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、より直接的に熱負荷
を測定することにより、快適な空調を損なうことなく、
有効な省動力化と過冷却の防止を図ることである。
算された車両熱負荷はあくまで予測値であるため、実際
の熱負荷との予測誤差が存在する。従って、快適な空調
に損なうことなく、エコノミーモードとするには、この
予測誤差を見込んだ値まで、予測された熱負荷が低下し
なければならなかった。 このような事情のため、従来のエコノミーモードで
は、その本来の目的である省動力化と過冷却の防止とを
有効に達成することができなかった。 本発明は、上記の課題を解決するために成されたもの
であり、その目的とするところは、より直接的に熱負荷
を測定することにより、快適な空調を損なうことなく、
有効な省動力化と過冷却の防止を図ることである。
上記課題を解決するための発明の構成は、エバポレー
タの冷却度及びその制御目標値に応じて、コンプレッサ
をオンオフ制御するカーエアオン制御装置において、 前記コンプレッサの稼動率に関連した値を演算する稼
動率関連値演算手段と、 前記各制御目標値毎に、その制御目標値を変化させる
判断の基準となる臨界稼動率関連値を記憶する臨界値記
憶手段と、 前記稼動率関連値演算手段により演算された稼動率関
連値と、現在の制御目標値に対応する臨界駆動率関連値
とに応じて、現在の制御目標値を変化させる目標値制御
手段とを備えたことである。
タの冷却度及びその制御目標値に応じて、コンプレッサ
をオンオフ制御するカーエアオン制御装置において、 前記コンプレッサの稼動率に関連した値を演算する稼
動率関連値演算手段と、 前記各制御目標値毎に、その制御目標値を変化させる
判断の基準となる臨界稼動率関連値を記憶する臨界値記
憶手段と、 前記稼動率関連値演算手段により演算された稼動率関
連値と、現在の制御目標値に対応する臨界駆動率関連値
とに応じて、現在の制御目標値を変化させる目標値制御
手段とを備えたことである。
コンプレッサの稼動率関連値は、例えば、コンプレッ
サ駆動に関するデューティ比である。そして、その稼動
率関連値が増加するということは、熱負荷が大きくなっ
たことを意味し、逆に、稼動率関連値が減少するという
ことは、熱負荷が小さくなったことを意味している。従
って、このコンプレッサの稼動率関連値により、熱負荷
をより直接的に検出することが可能である。又、エバポ
レータの冷却度の制御目標値を小さくすること（例え
ば、吹出温度を高くすること）は、冷房能力を減少させ
ることを意味しており、逆に、エバポレータの冷却度の
制御目標値を大きくすること（例えば、吹出温度を低く
すること）は、冷房能力を増加させることを意味する。
従って、各制御目標値毎に、その制御目標値の冷却度で
駆動し得る稼動率関連値の臨界値（臨界稼動率関連値）
を予め定めておき、現実に測定された稼動率関連値とそ
の臨界稼動率関連値との関係において、制御目標値を変
化させることにより、効果的なエコノミーモードが実現
される。 尚、上記の臨界稼動率関連値は、複数の制御目標値を
設定して多段階的にエコノミーモードを行う場合におい
て中間の各制御目標値に対応した臨界稼動率関連値は、
更に、冷却度の小さな（温度の高い）制御目標値に移行
させる判断基準となる下現の臨界稼動率関連値と、逆
に、更に、冷却度の大きな（温度の高い）制御目標値に
移行させる判断基準となる上限の臨界稼動率関連値とで
構成される。
サ駆動に関するデューティ比である。そして、その稼動
率関連値が増加するということは、熱負荷が大きくなっ
たことを意味し、逆に、稼動率関連値が減少するという
ことは、熱負荷が小さくなったことを意味している。従
って、このコンプレッサの稼動率関連値により、熱負荷
をより直接的に検出することが可能である。又、エバポ
レータの冷却度の制御目標値を小さくすること（例え
ば、吹出温度を高くすること）は、冷房能力を減少させ
ることを意味しており、逆に、エバポレータの冷却度の
制御目標値を大きくすること（例えば、吹出温度を低く
すること）は、冷房能力を増加させることを意味する。
従って、各制御目標値毎に、その制御目標値の冷却度で
駆動し得る稼動率関連値の臨界値（臨界稼動率関連値）
を予め定めておき、現実に測定された稼動率関連値とそ
の臨界稼動率関連値との関係において、制御目標値を変
化させることにより、効果的なエコノミーモードが実現
される。 尚、上記の臨界稼動率関連値は、複数の制御目標値を
設定して多段階的にエコノミーモードを行う場合におい
て中間の各制御目標値に対応した臨界稼動率関連値は、
更に、冷却度の小さな（温度の高い）制御目標値に移行
させる判断基準となる下現の臨界稼動率関連値と、逆
に、更に、冷却度の大きな（温度の高い）制御目標値に
移行させる判断基準となる上限の臨界稼動率関連値とで
構成される。
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。 第４図に示すカーエアコン制御装置において、コンプ
レッサ１で圧縮された冷媒は、エバポレータ５に流入
し、そこで、蒸発して、エバポレータ５が冷却され、エ
バポレータ５のフィンと熱交換して冷却された空気が得
られる。エバポレータ５により蒸発した冷媒は、膨張弁
４を通り、レシーバ３に集積され、コンデンサ２で凝縮
して、周囲空気に熱放出される。又、上記コンプレッサ
１はクラッチ機構８を介してエンジン７と作動的に接続
されている。そして、そのクラッチ機構８はクラッチ制
御増幅器９によってオンオフ制御される。 又、エバポレータ５の吹出口には、エバポレータ５の
冷却度を検出する手段として、エバポレータ５の吹出空
気温Teを検出する空気音センサ６が設けられており、そ
の出力はクラッチ制御増幅器９に入力している。 クラッチ制御増幅器９は、検出された吹出空気温Teや
目標空気温Tsに応じて、オンオフ制御信号をクラッチ機
構８に出力する機能を有している。具体的には、作動増
幅器で構成され、吹出空気温Teが制御装置10から入力し
た目標空気温Tsを中心とする一定のヒステリシス幅の上
限値より高くなる時にオフからオンとする制御信号を出
力し、吹出空気温Teが制御装置10から入力した目標空気
温Tsを中心とする一定のヒステリシス幅の下限値より下
がるとオンからオフとする制御信号を出力する。 制御装置10は、本発明に係る空調制御を行う装置であ
り、クラッチ制御増幅器９からオンオフ信号を入力して
そのデューティ比から稼動率を求め、その稼動率から必
要な場合には、目標空気温度Tsを変更する装置である。 その制御装置10は稼動率関連値演算手段と目標値制御
手段の機能を実現する演算処理を実行するCPU11と、制
御プログラムを記憶したROM12と、各目標空気温毎に、
その目標空気温を変化させる判断の基準となる臨界稼動
率を記憶する臨界値記憶手段の形成されたROM13と、入
出力インタフェース14とで構成されている。 次に、制御装置10の作用をCPU11の処理手順を示した
第３図はフローチャートに従って説明する。 ステップ100において、クラッチ制御増幅器９からオ
ンオフ信号を入れて、そのオン期間Tonとオンオフの１
周期Ｔとが測定される。そして、ステップ102で、オン
期間Tonと１周期Ｔとの比から稼動率Xonが演算される。
この実施例では、目標空気温Tsは、通常の冷房モード時
の目標値である０〜４℃の第１目標温T0と、エコノミー
モード時の目標値である約10℃の第２の目標温T1との２
つの目標値で構成されている。 次に、ステップ104に移行して、その時の稼動率Xonが
第１目標温T0に対応する第１臨界稼動率X01より小さい
か否かが判定される。稼動率Xonが第１目標値T0に対応
する第１臨界稼動率X01より小さい場合には、第１目標
温T0での基本制御モードにおいて、稼動率が低下してき
たことを意味しており、従って、冷房能力が過剰傾向に
なったことを意味しており、ステップ106へ移行して、
目標空気温Tsはエコノミーモードの第２目標空気温T1に
設定され、その値がクラッチ制御増幅器９に出力され
る。この結果、制御モードは、吹出空気温Teが第２目標
空気温T1となるエコノミー制御となる。 次に、ステップ108へ移行して、ハンチングを防止す
るために、一定時間だけそのエコノミーモード状態を持
続して、ステップ100へ戻り上記の処理が繰り返され
る。 又、ステップ104において、その時の稼動率Xonが第１
目標温T0に対応する第１臨界稼動率X01より小さくない
と判定された場合には、ステップ110へ移行する。そし
て、ステップ110では、その時の稼動率Xonが第２目標温
T1に対応する第２臨界稼動率X02より大きいか否かが判
定される。尚、ここで、第２臨界稼動率X02は第１臨界
稼動率01より大きい値に設定されている。そして、その
時の稼動率Xonが第２目標温T1に対応する第２臨界稼動
率X02より大きくないと判定された場合には、冷房負荷
はエコノミーモードで制御できない程増加していないと
判定され、エコノミーモードを継続してステップ100に
戻り、上記処理が繰り返される。 又、ステップ110で、その時の稼動率Xonが第２目標温
T1に対応する第２臨界稼動率X02より大きいと判定され
た場合には、第２目標温T1での制御モードであるエコノ
ミーモードにおいて、稼動率が上昇してきたことを意味
しており、従って、冷房能力が不足傾向になり、冷房負
荷がエコノミーモードで制御できない程増加したことを
意味しており、その場合には、ステップ112へ移行す
る。そして、ステップ112では、目標空気温Tsは基本モ
ードの第１目標空気温T0に設定され、その値がクラッチ
制御増幅器９に出力される。この結果、制御モードは、
吹出空気温Teが第１目標空気温T0となる基本モードに戻
る。 次に、ステップ108へ移行して、ハンチングを防止す
るために、一定時間だけその基本モード状態を持続し
て、ステップ100へ戻り上記の処理が繰り返される。 次に、更に、制御原理を詳しく説明する。 第１図に、エアコン動作後のエバポレータの吹出空気
温の変化を示す。第１図はエバポレータ入口空気のエン
タルピが一定とした場合の特性を示しており、制御目標
値として、基本モードの第１目標空気温T0及びエコノミ
ーモードの第２目標空気温T1の２種類を設けており、そ
れぞれの場合のオンオフ動作状態を示している。目標値
が第１目標空気温T0で低い値にある場合は、第１目標空
気温T0を中心にして付与したヒステリシス幅によって、
エバポレータ５の吹出空気温Teが平均値として、常に第
１目標空気温T0となるようにオンオフ制御される。 ところで、オン時間は、冷凍サイクルの状態（能力）
と、エバポレータ入口空気のエンタルピ及びエバポレー
タ通過風量によって決まる熱負荷の量によって決定され
る。又、オフ時間は停止時に残っているエバポレータ冷
却能力と前記熱負荷によって決定される。このとき第１
目標空気温T0は低い温度にあるので、冷凍サイクルの能
力限界を考えた場合、その限界に近い動作状態となるた
め、オン時間は比較的長くなる。一方、エバポレータ入
口空気温（内気モードでは室温と見做せる）と第１目標
空気温T0との温度差が大きいため、オフ時間は比較的短
くなる。 一方、目標値が高い場合は同様に考えて、オン時間は
比較的短くなり、オフ時間は比較的長くなる傾向にあ
る。従って、今、エバポレータ入口空気エンタルピを一
定として、目標値が第１目標空気温T0から第２目標空気
温T1に変更された場合にはコンプレッサ１の稼動率Xon
は減少する特性を有している。 ところで、実際の車室温等の変化について見てみる
と、目標値を第１目標空気温T0から第２目標空気温T1に
変更した直後は第１図の如くなるが、時間が経るにつれ
て、車室内の温度、湿度が上昇してエバポレータ入口空
気負荷が増大するような場合には、第２目標空気温T1に
おける稼動率は増加していき、十分に時間がたつと、第
１図に示す稼動率よりも大きい稼動率で安定するように
なる。 又、エバポレータ入口空気エンタルピが変化すると、
オン周期及びオフ周期は直線的に変化し、稼動率も直線
的に変化する。定常時における上記のエアコン熱負荷は
車両の熱負荷QLとつりあっており、車両熱負荷QLが大き
いとエアコン稼動率は高くなり、車両熱負荷QLが小さい
と稼動率が下がり、稼動率によって所要冷房能力を見極
めることができる。 又、エアコンの冷房能力Qaは次式で表される。 Qa＝rVa（i1−i2） 但し、 r:入口空気比重量 Va:風量 i1:エバポレータ入口空気エンタルピ i2:エバポレータ出口空気エンタルピ そして、その冷房能力Qaは定常状態で車両熱負荷QLと
釣り合っている。目標値を第１目標値空気温T0から第２
目標空気温T1に変更することはエバポレータ出口空気エ
ンタルピi2を大きくして冷房能力Qaを小さくすることを
意味している。 以上の様に、稼動率によって熱負荷を予測し、目標空
気温を変更することによって冷房能力を変化させ、エコ
ノミーモードとさせることが可能である。ここで、エコ
ノミーモードとはエバポレータ出口温度の上昇によって
冷房能力Qaを下げ、不要となりがちな冷房をさせず、コ
ンプレッサ１の平均動力を下げることにある。 尚、上記実施例では、基本モードとエコノミーモード
の２段階制御を示したが、次のように多段階の制御モー
ドを構成することもできる。 同様な考え方で、第１目標空気温T0,第２目標空気温T
1の他に、第３目標空気温T2,第４目標空気温T3…と多段
階とさせることができる。 そのことを、第２図において説明する。今、Ａ点で冷
房能力と熱負荷がバランスしている時に、Ａ点の近傍の
臨界稼動率として下限臨界値X01及び上限臨界値X02を設
定し、現実の稼動率Xonと下限臨界値X01及び上限臨界値
X02を比較し、 Xon＜X01のとき目標空気温を第２目標空気温T1に変更
し、 Xon＞X02のとき目標空気温を第１目標空気温T0に変更
するという操作を加える。 第２図では、Xon＜X01であるので、目標空気温を第１
目標空気温T0から第２目標空気温T1に変更し、Ａ点から
Ｂ点に移る。つまり、第１目標空気温T0における稼動率
が所定値よりも小さい時には、目標空気温はT0→T1と上
昇されることで、稼動率を更に下げ、省動力運転を行
う。 次に、更に第２目標空気温T1において、 Xon＜X11のとき目標空気温を第３目標空気温T2に変更
し、 Xon＞X12のとき目標空気温を第１目標空気温T0に変更
するという操作を加える。 第２図では、Ｂ点でXon＜X11であるので目標空気温を
第２目標空気温T1から第３目標空気温T2に変更し、Ｂ点
からＣ点に移る。 同様にして、 Xon＜X21のとき目標空気温を第４目標空気温T3に変更
し、 Xon＞X22のとき目標空気温を第２目標空気温T1に変更
するという操作を加える。第２図ではＣ点でXon＞X22で
あるので目標空気温をT2からT1に変更し、Ｃ点から再び
Ｂ点に戻る。以下第２図ではＢ点とＣ点の間を繰り返し
移行しながら制御される。 Ａ点からＢ点、更にＢ点からＣ点への移行時には車室
温がある程度平衡している必要があり、急激な設定値移
行をすると、Ａ→Ｂ→Ｃ→（Ｄ）→…→（Ｄ）→Ｃ→Ｂ
→Ａ→Ｂ→Ｃ…といった大きなハンチングとなる。その
ハンチングを防ぐために、設定変更後はある時間その値
を保持する例えばタイマ等が必要である。 尚、第２図において、Ａ点に対し、B,C点では冷房能
力が減少した状態で車両熱負荷とバランスしている。湿
度の影響を無視した場合、車両熱負荷QLは近似的に、 QL＝K1（Tam−Tr）＋K2・ST＋K3 但し、 Tam:外気温 Tr:車室温 ST:日射量 K1,K2,K3:定数 と表せるため、Ｂ点ではＡ点より車室温が上昇し、Ｃ点
では更に上昇しているため、第２図の様にエバポレータ
入口空気エンタルピが一定とした線より上方にずれてい
る。 上記実施例では、デューティ比で稼動率関連値を算定
したが、他の稼動率関連値として、目標空気温T0→T1→
T2…への移行の場合には、コンプレッサのオン時間Ton
を選択し、そのTonの大小を、又、…T2→T1→T0の移行
の場合にはコンプレッサのオフ時間Toffを選択し、その
Toffの大小を所定値と比較することも可能である。 本発明はマニュアルエアコンを対象としているがエア
ミックスダンパ開度が所定のHOT側の開度、又はMaxHOT
の状態にある場合に作動させることとすれば、オートエ
アコンと組み合わせることも出来る。
レッサ１で圧縮された冷媒は、エバポレータ５に流入
し、そこで、蒸発して、エバポレータ５が冷却され、エ
バポレータ５のフィンと熱交換して冷却された空気が得
られる。エバポレータ５により蒸発した冷媒は、膨張弁
４を通り、レシーバ３に集積され、コンデンサ２で凝縮
して、周囲空気に熱放出される。又、上記コンプレッサ
１はクラッチ機構８を介してエンジン７と作動的に接続
されている。そして、そのクラッチ機構８はクラッチ制
御増幅器９によってオンオフ制御される。 又、エバポレータ５の吹出口には、エバポレータ５の
冷却度を検出する手段として、エバポレータ５の吹出空
気温Teを検出する空気音センサ６が設けられており、そ
の出力はクラッチ制御増幅器９に入力している。 クラッチ制御増幅器９は、検出された吹出空気温Teや
目標空気温Tsに応じて、オンオフ制御信号をクラッチ機
構８に出力する機能を有している。具体的には、作動増
幅器で構成され、吹出空気温Teが制御装置10から入力し
た目標空気温Tsを中心とする一定のヒステリシス幅の上
限値より高くなる時にオフからオンとする制御信号を出
力し、吹出空気温Teが制御装置10から入力した目標空気
温Tsを中心とする一定のヒステリシス幅の下限値より下
がるとオンからオフとする制御信号を出力する。 制御装置10は、本発明に係る空調制御を行う装置であ
り、クラッチ制御増幅器９からオンオフ信号を入力して
そのデューティ比から稼動率を求め、その稼動率から必
要な場合には、目標空気温度Tsを変更する装置である。 その制御装置10は稼動率関連値演算手段と目標値制御
手段の機能を実現する演算処理を実行するCPU11と、制
御プログラムを記憶したROM12と、各目標空気温毎に、
その目標空気温を変化させる判断の基準となる臨界稼動
率を記憶する臨界値記憶手段の形成されたROM13と、入
出力インタフェース14とで構成されている。 次に、制御装置10の作用をCPU11の処理手順を示した
第３図はフローチャートに従って説明する。 ステップ100において、クラッチ制御増幅器９からオ
ンオフ信号を入れて、そのオン期間Tonとオンオフの１
周期Ｔとが測定される。そして、ステップ102で、オン
期間Tonと１周期Ｔとの比から稼動率Xonが演算される。
この実施例では、目標空気温Tsは、通常の冷房モード時
の目標値である０〜４℃の第１目標温T0と、エコノミー
モード時の目標値である約10℃の第２の目標温T1との２
つの目標値で構成されている。 次に、ステップ104に移行して、その時の稼動率Xonが
第１目標温T0に対応する第１臨界稼動率X01より小さい
か否かが判定される。稼動率Xonが第１目標値T0に対応
する第１臨界稼動率X01より小さい場合には、第１目標
温T0での基本制御モードにおいて、稼動率が低下してき
たことを意味しており、従って、冷房能力が過剰傾向に
なったことを意味しており、ステップ106へ移行して、
目標空気温Tsはエコノミーモードの第２目標空気温T1に
設定され、その値がクラッチ制御増幅器９に出力され
る。この結果、制御モードは、吹出空気温Teが第２目標
空気温T1となるエコノミー制御となる。 次に、ステップ108へ移行して、ハンチングを防止す
るために、一定時間だけそのエコノミーモード状態を持
続して、ステップ100へ戻り上記の処理が繰り返され
る。 又、ステップ104において、その時の稼動率Xonが第１
目標温T0に対応する第１臨界稼動率X01より小さくない
と判定された場合には、ステップ110へ移行する。そし
て、ステップ110では、その時の稼動率Xonが第２目標温
T1に対応する第２臨界稼動率X02より大きいか否かが判
定される。尚、ここで、第２臨界稼動率X02は第１臨界
稼動率01より大きい値に設定されている。そして、その
時の稼動率Xonが第２目標温T1に対応する第２臨界稼動
率X02より大きくないと判定された場合には、冷房負荷
はエコノミーモードで制御できない程増加していないと
判定され、エコノミーモードを継続してステップ100に
戻り、上記処理が繰り返される。 又、ステップ110で、その時の稼動率Xonが第２目標温
T1に対応する第２臨界稼動率X02より大きいと判定され
た場合には、第２目標温T1での制御モードであるエコノ
ミーモードにおいて、稼動率が上昇してきたことを意味
しており、従って、冷房能力が不足傾向になり、冷房負
荷がエコノミーモードで制御できない程増加したことを
意味しており、その場合には、ステップ112へ移行す
る。そして、ステップ112では、目標空気温Tsは基本モ
ードの第１目標空気温T0に設定され、その値がクラッチ
制御増幅器９に出力される。この結果、制御モードは、
吹出空気温Teが第１目標空気温T0となる基本モードに戻
る。 次に、ステップ108へ移行して、ハンチングを防止す
るために、一定時間だけその基本モード状態を持続し
て、ステップ100へ戻り上記の処理が繰り返される。 次に、更に、制御原理を詳しく説明する。 第１図に、エアコン動作後のエバポレータの吹出空気
温の変化を示す。第１図はエバポレータ入口空気のエン
タルピが一定とした場合の特性を示しており、制御目標
値として、基本モードの第１目標空気温T0及びエコノミ
ーモードの第２目標空気温T1の２種類を設けており、そ
れぞれの場合のオンオフ動作状態を示している。目標値
が第１目標空気温T0で低い値にある場合は、第１目標空
気温T0を中心にして付与したヒステリシス幅によって、
エバポレータ５の吹出空気温Teが平均値として、常に第
１目標空気温T0となるようにオンオフ制御される。 ところで、オン時間は、冷凍サイクルの状態（能力）
と、エバポレータ入口空気のエンタルピ及びエバポレー
タ通過風量によって決まる熱負荷の量によって決定され
る。又、オフ時間は停止時に残っているエバポレータ冷
却能力と前記熱負荷によって決定される。このとき第１
目標空気温T0は低い温度にあるので、冷凍サイクルの能
力限界を考えた場合、その限界に近い動作状態となるた
め、オン時間は比較的長くなる。一方、エバポレータ入
口空気温（内気モードでは室温と見做せる）と第１目標
空気温T0との温度差が大きいため、オフ時間は比較的短
くなる。 一方、目標値が高い場合は同様に考えて、オン時間は
比較的短くなり、オフ時間は比較的長くなる傾向にあ
る。従って、今、エバポレータ入口空気エンタルピを一
定として、目標値が第１目標空気温T0から第２目標空気
温T1に変更された場合にはコンプレッサ１の稼動率Xon
は減少する特性を有している。 ところで、実際の車室温等の変化について見てみる
と、目標値を第１目標空気温T0から第２目標空気温T1に
変更した直後は第１図の如くなるが、時間が経るにつれ
て、車室内の温度、湿度が上昇してエバポレータ入口空
気負荷が増大するような場合には、第２目標空気温T1に
おける稼動率は増加していき、十分に時間がたつと、第
１図に示す稼動率よりも大きい稼動率で安定するように
なる。 又、エバポレータ入口空気エンタルピが変化すると、
オン周期及びオフ周期は直線的に変化し、稼動率も直線
的に変化する。定常時における上記のエアコン熱負荷は
車両の熱負荷QLとつりあっており、車両熱負荷QLが大き
いとエアコン稼動率は高くなり、車両熱負荷QLが小さい
と稼動率が下がり、稼動率によって所要冷房能力を見極
めることができる。 又、エアコンの冷房能力Qaは次式で表される。 Qa＝rVa（i1−i2） 但し、 r:入口空気比重量 Va:風量 i1:エバポレータ入口空気エンタルピ i2:エバポレータ出口空気エンタルピ そして、その冷房能力Qaは定常状態で車両熱負荷QLと
釣り合っている。目標値を第１目標値空気温T0から第２
目標空気温T1に変更することはエバポレータ出口空気エ
ンタルピi2を大きくして冷房能力Qaを小さくすることを
意味している。 以上の様に、稼動率によって熱負荷を予測し、目標空
気温を変更することによって冷房能力を変化させ、エコ
ノミーモードとさせることが可能である。ここで、エコ
ノミーモードとはエバポレータ出口温度の上昇によって
冷房能力Qaを下げ、不要となりがちな冷房をさせず、コ
ンプレッサ１の平均動力を下げることにある。 尚、上記実施例では、基本モードとエコノミーモード
の２段階制御を示したが、次のように多段階の制御モー
ドを構成することもできる。 同様な考え方で、第１目標空気温T0,第２目標空気温T
1の他に、第３目標空気温T2,第４目標空気温T3…と多段
階とさせることができる。 そのことを、第２図において説明する。今、Ａ点で冷
房能力と熱負荷がバランスしている時に、Ａ点の近傍の
臨界稼動率として下限臨界値X01及び上限臨界値X02を設
定し、現実の稼動率Xonと下限臨界値X01及び上限臨界値
X02を比較し、 Xon＜X01のとき目標空気温を第２目標空気温T1に変更
し、 Xon＞X02のとき目標空気温を第１目標空気温T0に変更
するという操作を加える。 第２図では、Xon＜X01であるので、目標空気温を第１
目標空気温T0から第２目標空気温T1に変更し、Ａ点から
Ｂ点に移る。つまり、第１目標空気温T0における稼動率
が所定値よりも小さい時には、目標空気温はT0→T1と上
昇されることで、稼動率を更に下げ、省動力運転を行
う。 次に、更に第２目標空気温T1において、 Xon＜X11のとき目標空気温を第３目標空気温T2に変更
し、 Xon＞X12のとき目標空気温を第１目標空気温T0に変更
するという操作を加える。 第２図では、Ｂ点でXon＜X11であるので目標空気温を
第２目標空気温T1から第３目標空気温T2に変更し、Ｂ点
からＣ点に移る。 同様にして、 Xon＜X21のとき目標空気温を第４目標空気温T3に変更
し、 Xon＞X22のとき目標空気温を第２目標空気温T1に変更
するという操作を加える。第２図ではＣ点でXon＞X22で
あるので目標空気温をT2からT1に変更し、Ｃ点から再び
Ｂ点に戻る。以下第２図ではＢ点とＣ点の間を繰り返し
移行しながら制御される。 Ａ点からＢ点、更にＢ点からＣ点への移行時には車室
温がある程度平衡している必要があり、急激な設定値移
行をすると、Ａ→Ｂ→Ｃ→（Ｄ）→…→（Ｄ）→Ｃ→Ｂ
→Ａ→Ｂ→Ｃ…といった大きなハンチングとなる。その
ハンチングを防ぐために、設定変更後はある時間その値
を保持する例えばタイマ等が必要である。 尚、第２図において、Ａ点に対し、B,C点では冷房能
力が減少した状態で車両熱負荷とバランスしている。湿
度の影響を無視した場合、車両熱負荷QLは近似的に、 QL＝K1（Tam−Tr）＋K2・ST＋K3 但し、 Tam:外気温 Tr:車室温 ST:日射量 K1,K2,K3:定数 と表せるため、Ｂ点ではＡ点より車室温が上昇し、Ｃ点
では更に上昇しているため、第２図の様にエバポレータ
入口空気エンタルピが一定とした線より上方にずれてい
る。 上記実施例では、デューティ比で稼動率関連値を算定
したが、他の稼動率関連値として、目標空気温T0→T1→
T2…への移行の場合には、コンプレッサのオン時間Ton
を選択し、そのTonの大小を、又、…T2→T1→T0の移行
の場合にはコンプレッサのオフ時間Toffを選択し、その
Toffの大小を所定値と比較することも可能である。 本発明はマニュアルエアコンを対象としているがエア
ミックスダンパ開度が所定のHOT側の開度、又はMaxHOT
の状態にある場合に作動させることとすれば、オートエ
アコンと組み合わせることも出来る。
本発明は、稼動率関連値演算手段と、臨界値記憶手段
と、稼動率関連値演算手段により演算された稼動率関連
値と、現在の制御目標値に対応する臨界駆動率関連値と
に応じて、現在の制御目標値を変化させる目標値制御手
段を有しているので、各制御目標値毎のその制御目標値
の冷却度で駆動し選る稼動率関連値の臨界値（臨界稼動
率関連値）と、現実に測定された稼動率関連値との関係
において、制御目標値を変化させることにより、より直
接的な熱負荷で制御されることになり、快適な空調を損
なうことなく、有効な省動力化と過冷却の防止を図るこ
とができる。
と、稼動率関連値演算手段により演算された稼動率関連
値と、現在の制御目標値に対応する臨界駆動率関連値と
に応じて、現在の制御目標値を変化させる目標値制御手
段を有しているので、各制御目標値毎のその制御目標値
の冷却度で駆動し選る稼動率関連値の臨界値（臨界稼動
率関連値）と、現実に測定された稼動率関連値との関係
において、制御目標値を変化させることにより、より直
接的な熱負荷で制御されることになり、快適な空調を損
なうことなく、有効な省動力化と過冷却の防止を図るこ
とができる。
第１図は本発明の実施例に係る制御装置の作動を説明す
るための説明図。第２図は他の実施例に係る制御装置の
作動を説明するための説明図。第３図は実施例装置のCP
Uの処理手順を示したフローチャート。第４図は実施例
装置の構成を示したブロック図である。 １……コンプレッサ、２……コンデンサ ５……エバポレータ、６……空気温センサ 10……制御装置
るための説明図。第２図は他の実施例に係る制御装置の
作動を説明するための説明図。第３図は実施例装置のCP
Uの処理手順を示したフローチャート。第４図は実施例
装置の構成を示したブロック図である。 １……コンプレッサ、２……コンデンサ ５……エバポレータ、６……空気温センサ 10……制御装置
Claims (1)
- 【請求項１】エバポレータの冷却度及びその制御目標値
に応じて、コンプレッサをオンオフ制御するカーエアコ
ン制御装置において、 前記コンプレッサの稼動率に関連した値を演算する稼動
率関連値演算手段と、 前記各制御目標値毎に、その制御目標値を変化させる判
断の基準となる臨界稼動率関連値を記憶する臨界値記憶
手段と、 前記稼動率関連値演算手段により演算された稼動率関連
値と、現在の制御目標値に対応する臨界駆動率関連値と
に応じて、現在の制御目標値を変化させる目標値制御手
段と を備えることを特徴とするカーエアコン制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63212826A JP2668973B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | カーエアコン制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63212826A JP2668973B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | カーエアコン制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0260818A JPH0260818A (ja) | 1990-03-01 |
| JP2668973B2 true JP2668973B2 (ja) | 1997-10-27 |
Family
ID=16629000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63212826A Expired - Fee Related JP2668973B2 (ja) | 1988-08-26 | 1988-08-26 | カーエアコン制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2668973B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5173124A (en) * | 1990-06-18 | 1992-12-22 | Air Products And Chemicals, Inc. | Rapid gas quenching process |
| JP2010006236A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Denso Corp | 車両用空調装置 |
| JP2010030326A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-12 | Denso Corp | 車両用空調装置 |
| JP5169736B2 (ja) * | 2008-10-29 | 2013-03-27 | 株式会社デンソー | 車両用空調装置 |
-
1988
- 1988-08-26 JP JP63212826A patent/JP2668973B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0260818A (ja) | 1990-03-01 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |