JPH0213207Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車用空気調和装置の制御装置に
関する。

（従来技術及びその問題点） 従来、冷房サイクルの圧縮機の容量を熱負荷の
大きさに応じて制御することにより、圧縮機の運
転の省動力化を図つた自動車用空気調和装置の制
御装置として、例えば実開昭59−76409号公報が
公知となつている。上記従来装置は検出された熱
負荷からマイクロコンピユータ（以下「マイコ
ン」という）を用いて熱負荷の総合信号を演算
し、該演算結果に応じて圧縮機の容量を制御する
ものである。したがつて、マイコンを用いる必要
があるためにコストが高いという問題点ととも
に、圧縮機の容量は熱負荷の大きさ等によつて制
御され、車室内の湿度に応じては制御されないの
で、熱負荷が小さく、且つ車室内の湿度が高い条
件下においては圧縮機の容量が小さく制御され、
したがつてエバポレータの除湿能力を強化するこ
とができないためにフロントガラス等に曇りが生
じてもこれを除去できないという安全上の問題点
等を有していた。

また、マイコンを用いることなく熱負荷の大き
さに応じて圧縮機の容量を制御するようにした装
置として、例えば実開昭61−43515号公報が開示
されている。しかしながら、該従来装置は圧縮機
の容量が連続的ではなく、２段階に制御されるも
のであるため、容量の切換時に車室内への吹出空
気温度が急変する結果、体感上のフイーリングが
良くないという運転性上の欠点を備えたものであ
る。

（考案の目的） 本考案は上記従来技術の問題点を解決するため
になされたものであり、低コスト化、安全性及び
運転性の向上を図ることができるようにした自動
車用空気調和装置の制御装置を提供することを目
的とする。

（問題点を解決するための手段） 本考案は上記目的を達成するため、熱負荷を検
出する熱負荷検出手段と、圧縮機の吸入圧を設定
する吸入圧設定手段と、前記圧縮機の吸入圧が前
記設定吸入圧となるように前記圧縮機の容量を制
御する容量制御手段とを備えた自動車用空気調和
装置の制御装置において、オン作動により除湿運
転が行われる除湿スイツチを設けるとともに、前
記吸入圧設定手段は前記熱負荷検出手段によつて
検出される熱負荷が大きいときには小さいときよ
りも前記吸入圧をより小さく制御するとともに、
前記除湿スイツチのオン作動時にはそのオフ作動
時よりも前記吸入圧をより小さく制御する制御回
路を備えたものである。

（作用） 圧縮機の吸入圧は制御回路によつて設定され、
該設定吸入圧となるように圧縮機の容量が容量制
御手段によつて制御されるので、圧縮機の容量制
御のためにマイコンを用いる必要がなくなる。

また、同様の理由によりマイコンにおける演算
時間が不用となり、制御時間が短縮される。更
に、圧縮機の吸入圧は熱負荷が大きいときにはそ
れが小さいときよりも小さく設定されるので、圧
縮機を熱負荷の大きさに応じて効率良く運転させ
ることができる。また、圧縮機の吸入圧は除湿ス
イツチのオン作動時にはそのオフ作動時よりも小
さく設定されるので、除湿スイツチをオン作動す
ることにより圧縮機の容量が大きい値に制御され
てエバポレータの除湿能力が高まる結果、フロン
トガラス等の曇りが熱負荷の小さいときにも速や
かに除去される。しかも、圧縮機は可変容量型で
あり、その容量が連続的に変化するように制御さ
れるので車室内への吹出空気温度の急変がなく、
体感上のフイーリングが良好となる。

（実施例） 以下、本考案の一実施例を図面を参照しながら
説明する。

第１図は本考案の自動車用空気調和装置の制御
装置の全体構成図である。

同図中１は空調ケースで、該空調ケース１の最
上流側には内気導入口２、外気導入口３が、両者
の合流部には内外気切換ダンパ４がそれぞれ設け
られている。該内外気切換ダンパ４は前記空調ケ
ース１内に対する空気導入モードを内気あるいは
外気に択一的に切り換える。前記内外気切換ダン
パ４の下流側には電動送風機５が設けられてい
る。該電動送風機５は前記空調ケース内に空気を
吸い込んで下流側に送風する。

前記電動送風機５の下流側にはエバポレータ
（蒸発器）６とヒータコア（加熱器）７とがそれ
ぞれ設けられている。該エバポレータ６は圧縮機
８、コンデンサ９、レシーバタンク１０及び感熱
式の自動膨張弁１１とともに冷房サイクルを構成
し、該エバポレータ６を通る空気を前記圧縮機の
容量に応じて冷却、除湿する。一方、前記ヒータ
コア７はエンジン（図示省略）の冷却水が循環す
る温水サイクルに挿入され、該ヒータコア７を通
る空気を加熱する。

前記圧縮機８は電磁クラツチ１２と、プーリ１
３を含むベルト伝達装置とを介して前記エンジン
に連結され、前記電磁クラツチ１２がオン・オフ
制御されることによつて駆動停止されるようにな
つている。また、前記圧縮機８は例えば可変容量
型揺動板式圧縮機であり、圧力制御弁（容量制御
手段）１６を備え、後述するように、そのソレノ
イド４７に通電される電流量Asに応じてその内
部機構を駆動して揺動板の傾きを変え、連続的に
その容量を変えることができる。前記圧力制御弁
１６は吸入圧設定制御部（吸入圧設定手段）１７
に電気的に接続され、該吸入圧設定制御部１７に
よつて前記圧力制御弁１６へ通電される電流量
Asが制御され、したがつて前記圧縮機８の容量
が制御される。

前記ヒータコア７の上流側近傍にはエアミツク
スドア１８が設けられ、該エアミツクスドア１８
の開度に応じて前記ヒータコア７を通過する空気
と通過しない空気との割合が調節される。

前記空調ケース１の前記ヒータコア７より下流
側は顔部吹出口１９、足下吹出口２０及びデフロ
スタ吹出口２１の３つに分岐して車室内の所定位
置に開口し、該分岐部に吹出モード切換ドア２
２，２３が設けられており、該吹出モード切換ド
ア２２，２３が適宜開閉されることによつて吹出
モードが切り換えられる。

前記吸入圧設定制御部１７は熱負荷検出手段と
しての外気センサ２４と、除湿スイツチ３０とに
電気的に接続されている。

前記外気センサ２４はサーミスタから成り、該
サーミスタは例えば第３図に示すように温度に対
して抵抗値がほぼ反比例するという抵抗値特性を
備えており、前記外気センサ２４は車室外の所定
位置に取り付けられて外気温度Ｔを抵抗値Ｒに変
換する。前記除湿スイツチ３０はコントロールパ
ネル（図示省略）に設けられ、運転者が空気調和
装置の除湿能力を高めたい場合に作動（オン）さ
れる。

前記吸入圧設定制御部１７は前記外気センサ２
４によつて検出される外気温度Ｔ及び前記除湿ス
イツチ３０のオン・オフ状態に応じて前記圧縮機
８の吸入圧Psを設定して、前記圧力制御弁１６
へ通電される電流量Asを制御する。

なお、前記圧力制御弁１６は、第５図に示すよ
うに弁体１０３と、該弁体１０３の開度を制御す
る電磁アクチユエータ１０８とを備えた電磁弁よ
り成る。前記弁体１０３は前記圧縮機８のシリン
ダブロツク１０１に形成されている図示しない吸
入室とクランク室１０２との連通口１０１ａを開
閉するもので前記吸入室内の圧力を受ける受圧面
１０３ａを有している。前記電磁アクチユエータ
１０８は前記吸入圧設定制御部１７から供給され
る電流量Asによつて前記ソレノイド４７が励磁
しこれにより可動鉄芯１０４が該可動鉄芯１０４
を付勢するコイルスプリング１０５と共に固定鉄
芯１０６に近づくように作動して伝達ロツド１０
７を介して前記弁体１０３の開度を制御する。

前記弁体１０３の開度は、前記ソレノイド４７
に電流が供給されているときには、当該供給され
る電流量Asによつて変わる前記固定鉄芯１０６
の吸引力とばね力変化分と前記吸入室内の圧力と
によつて決まる。

したがつて、前記ソレノイド４７に供給する電
流量Asを制御することによつて、前記固定鉄芯
１０６の吸引力が変化し、前記弁体１０３の開
度、即ち前記吸入室と前記クランク室１０２との
連通度が調節され、高圧側の該クランク室１０２
から低圧側の前記吸入室へ流れる冷媒の量が変化
して、前記クランク室１０２内の圧力が調節され
る。これに伴い、該クランク室１０２内の図示し
ない揺動板の傾斜角度が変化して、図示しないピ
ストンのストロークが調節されることによつて前
記圧縮機８の容量が制御される。前記揺動板の傾
斜角度は前記クランク室１０２内の圧力が大きい
ほど小さくなるように構成されている。即ち、前
記圧縮機８の容量は前記ソレノイド４７に供給さ
れる電流量Asに応じて連続的に制御され、該電
流量Asが多いほど小さい値に制御される。

また、前記圧縮機８の吸入圧Psはその容量に
対して一義的に定まり、該容量が多いほど小さ
い。したがつて、第６図に示すように前記圧縮機
８の吸入圧Psは前記ソレノイド４７に供給され
る電流量Asにほぼ比例するという関係が成立す
る。

第２図は前記吸入圧設定制御部１７の詳細を示
す回路図である。同図中３１はバツテリで、該バ
ツテリ３１の側は接地され、側は定電圧回路
３２に接続されている。該定電圧回路３２は前記
バツテリ３１を電源として所定の一定電圧V₁を
生成する。また、前記バツテリ３１の側には該
バツテリ３１を電源とする三角波発信器３３が接
続され、所定の周期、電圧によつて三角波を発信
する。該三角波発信器３３は第１、第２抵抗３
４，３５を介し、比較器３６の端子に接続さ
れ、該比較器３６の端子には第３、第４抵抗３
７，３８を介し前記定電圧回路３２が接続されて
いる。前記比較器３６の出力側は第５抵抗３９等
を介し第１トランジスタ４０のベースと接続さ
れ、該第１トランジスタ４０のエミツタは前記定
電圧回路３２に、該第１トランジスタ４０のコレ
クタは可変抵抗器である吸入圧設定部（制御回
路）４１にそれぞれ接続されている。該吸入圧設
定部４１の出力側は第６抵抗４２等を介して差動
アンプ４３の端子に接続されている。該差動ア
ンプ４３はその端子が第２トランジスタ４４の
エミツタに第７抵抗４５を介して接続され、その
出力側は第８抵抗４６を介して前記第２トランジ
スタ４４のベースに接続されている。また、該第
２トランジスタ４４のコレクタは前記圧縮機８の
圧力制御弁１６のソレノイド４７を介し、前記バ
ツテリ３１に接続されている。

前記吸入圧設定部４１はそれぞれ所定の抵抗値
を有する固定抵抗である第９、第10、第11抵抗４
８，４９，５０と、可変抵抗である前記外気セン
サ２４の第12抵抗２４ａと、前記除湿スイツチ３
０とによつて構成されている。前記第９、第10抵
抗４８，４９の一端は前記第１トランジスタ４０
のコレクタに並列に接続され、前記第９、第10抵
抗４８，４９の他端は前記第12抵抗２４ａ及び第
11抵抗５０の一端とそれぞれ直列に接続され、該
第12抵抗２４ａ及び第11抵抗５０の他端はそれぞ
れ接地されている。また、前記第９抵抗４８と第
12抵抗２４ａとの中間は前記除湿スイツチ３０の
非除湿側入力端子と、前記第10抵抗４９と第11抵
抗５０との中間は前記除湿スイツチ３０の除湿側
入力端子とそれぞれ接続されている。該除湿スイ
ツチ３０の出力端子は前記第６抵抗４２等を介し
て前記差動アンプ４３の端子に接続されてい
る。前記除湿スイツチ３０はそのオフ作動時には
前記非除湿側入力端子と連結され（図中実線位
置）、そのオン作動時には前記除湿側入力端子と
連結される（図中破線位置）ように構成されてい
る。

以上の回路構成により、前記圧縮機８の吸入圧
Psは次のように設定される。即ち、前記定電圧
回路３２の電圧V₁、前記第３、第４抵抗３７及
び３８の抵抗値等によつて定まる基準電圧V₂と、
前記三角波発信器３３により生ずる電圧、前記第
１及び第２抵抗３４及び３５の抵抗値等によつて
定まる電圧V₃とが前記比較器３６によつて比較
され、該比較結果に応じて前記第１トランジスタ
４０がオン・オフ制御される。該第１トランジス
タ４０がオン状態になると、前記除湿スイツチ３
０のオン・オフ状態に応じて異なる径路を通つて
前記差動アンプ４３の端子に電流が流れる。即
ち、前記第１トランジスタ４０のコレクタからの
電流は、前記除湿スイツチ３０がオフ状態（図中
実線位置）のときには前第９抵抗４８、前記除湿
スイツチ３０及び前記第６抵抗４２を順次介し
て、前記除湿スイツチ３０がオン状態（図中破線
位置）のときには前記第10抵抗４９、前記除湿ス
イツチ３０及び前記第６抵抗４２を順次介して、
前記差動アンプ４３の端子に流れる。前記第１
トランジスタ４０のコレクタ側の電圧は、前記定
電圧回路３２の所定電圧V₁に等しく一定である
ので、前記差動アンプ４３の端子側の電圧V₄
は、前記除湿スイツチ３０がオフ状態にあるとき
には前記第９抵抗４８の抵抗値と前記外気センサ
２４の第12抵抗２４ａの抵抗値との比、即ち外気
温度Ｔによつて定まり、該外気温度Ｔが高いほど
前記第12抵抗２４ａの抵抗値Ｒが小さくなり、電
圧降下量ΔVが大きくなるため、より大きく設定
されるのに対し、前記除湿スイツチ３０がオン状
態にあるときには外気温度Ｔにかかわらず、前記
第10抵抗４９と第11抵抗５０の抵抗値の比が一定
であるため、一定の所定値に設定される。

一方、前記差動アンプ４３の端子側の電圧
V₅は前記第２トランジスタ４４がオフ状態であ
るのでゼロである。したがつて、前記差動アンプ
４３の出力側の電圧V₆は端子側の電圧V₄と
端子側の電圧V₅との差、即ち電圧V₄に比例して
増幅された値となる。この結果、前記第２トラン
ジスタ４４には電圧V₆に比例したベース電流が
流れ、これによつて該第２トランジスタ４４がオ
ン状態となり、前記圧縮機８の圧力制御弁１６の
ソレノイド４７が通電される。該ソレノイド４７
の電圧は前記バツテリ３１の電圧に等しく一定で
あるので、該ソレノイド４７には前記第２トラン
ジスタ４４のベース電流量に比例した電流量As
が流れる。即ち、該ソレノイド４７に供給される
電流量Asは前記差動アンプ４３の端子側の電
圧V₄に比例して定まり、したがつて前記除湿ス
イツチ３０のオン・オフ状態及び外気温度Ｔに応
じて定まる。また、前記圧縮機８の吸入圧Psは
前述したように、前記ソレノイド４７に供給され
る電流量Asにほぼ比例し、該電流量Asに対して
一義的に定まることにより（第６図参照）、該吸
入圧Psは前記除湿スイツチ３０のオン・オフ状
態及び外気温度Ｔに応じて設定される。

第４図はこの関係の一例を示したものである。
即ち、前記除湿スイツチ３０がオフ状態にある場
合には、外気温度Ｔが高いほど前記外気センサ２
４の第12抵抗２４ａの抵抗値Ｒが小さくなつて前
記ソレノイド４７に供給される電流量Asが小さ
くなることにより、前記圧縮機８の吸入圧Psは
より小さく設定され（図中実線）、これに伴い前
記圧縮機８の容量はより大きく制御される。

一方、前記除湿スイツチ３０がオン状態にある
場合には前記ソレノイド４７に供給される電流量
Asが外気温度Ｔにかかわらず最小値に制御され
ることにより、前記圧縮機８の吸入圧Psは最小
値Ps_MINに設定され（図中破線）、したがつて前記
圧縮機８の容量は最大に制御される。

次に、上記構成の本考案の制御装置の作用を説
明する。

冷房を行う場合には、フアンスイツチ及びエア
コンスイツチ（いずれも図示省略）がオン状態と
され、電動送風機５及び圧縮機８が運転されて冷
房運転が開始される。除湿スイツチ３０は通常オ
フ状態とされている。

この状態においては圧縮機８の吸入圧Psは外
気センサ２４によつて検出される外気温度Ｔに応
じて設定される。即ち、第４図の実線に示すよう
に外気温度Ｔが高いときには、圧縮機８の吸入圧
Psは小さく設定されることにより、圧縮機８の
容量が大きく制御されてエバポレータ６の冷房能
力が高くなる一方、外気温度Ｔが低くなるにつれ
て圧縮機８の吸入圧Psはより大きく設定される
ことにより、圧縮機８の容量がより小さく制御さ
れてエバポレータ６の冷房能力が低く抑えられる
ので、外気温度Ｔに応じて圧縮機８を自動的に効
率良く運転させることができる。また、圧縮機８
の容量は連続的に変化するように制御されるの
で、車室内への吹出空気温度の急変がなく、体感
上のフイーリングが良好となり、運転性が向上す
る。更に、外気温度Ｔの変化は外気センサ２４の
第12抵抗２４ａの抵抗値Ｒの変化として圧縮機８
の吸入圧Psを設定する制御回路に直接反映され
るので、該吸入圧Psを設定するためのマイコン
が不要となることにより低コストであるととも
に、マイコンにおける演算も不要となることによ
り圧縮機８の容量制御の応答性も向上する。

更に、車室内の湿度が上昇してフロントガラス
等に曇り等が生じ、該曇りを除去したいときに
は、除湿スイツチ３０がオン状態に操作される。
この状態における圧縮機８の吸入圧Psは、第４
図の破線に示すように外気温度Ｔにかかわらず、
最小値Ps_MINに設定されるので、圧縮機８の容量
が最大に制御される。これに伴いエバポレータ６
の除湿能力が最大限発揮され、該エバポレータ６
を通るときの除湿量が増加して乾燥した空気が車
室内に吹き出されることによりフロントガラス等
の曇りが速やかに除去されるので安全性が向上す
る。

なお、本実施例においては熱負荷検出手段とし
てサーミスタから成る外気温度検出用の外気セン
サを用いているが、該外気センサの代わりにいず
れもサーミスタから成る車室内温度検出用の内気
センサ、またはエバポレータの下流側の空気温度
若しくはフイン温度を検出する温度センサ等のい
ずれかを熱負荷検出手段として用いることは勿論
可能であり、上記センサを２種以上組み合わせて
熱負荷検出手段とすることもできる。

また、本実施例においては除湿スイツチは運転
者の判断によりオン・オフ操作される手動スイツ
チとされているが、これをフロントガラス内面の
所定位置に設けられてその湿度を検出する湿度セ
ンサと、該湿度センサの検出信号が所定値以上の
ときに結露判定を行う判定回路と、該判定に応じ
てオン・オフするスイツチとから構成される自動
スイツチとすることも可能である。

（考案の効果） 以上詳述したように本考案は、熱負荷を検出す
る熱負荷検出手段と、圧縮機の吸入圧を設定する
吸入圧設定手段と、前記圧縮機の吸入圧が前記設
定吸入圧となるように前記圧縮機の容量を制御す
る容量制御手段とを備えた自動車用空気調和装置
の制御装置において、オン作動により除湿運転が
行われる除湿スイツチを設けるとともに、前記吸
入圧設定手段は前記熱負荷検出手段によつて検出
される熱負荷が大きいときには小さいときよりも
前記吸入圧をより小さく制御するとともに、前記
除湿スイツチのオン作動時にはそのオフ作動時よ
りも前記吸入圧をより小さく制御する制御回路を
備えたものである。

したがつて、圧縮機の吸入圧は制御回路によつ
て設定され、該設定吸入圧となるように圧縮機の
容量が容量制御手段に制御されるので、圧縮機の
容量制御のためにマイコンを用いる必要がなく、
したがつて低コスト化を図ることができる。ま
た、同様の理由によりマイコンにおける演算時間
が不要となり、制御時間が短縮されるので圧縮機
の容量制御の応答性が向上する。更に、圧縮機の
吸入圧は熱負荷が大きいときにはそれが小さいと
きよりも小さく設定されるので、圧縮機を熱負荷
の大きさに応じて効率良く運転させることができ
る。また、圧縮機の吸入圧は除湿スイツチのオン
作動時にはそのオフ作動時よりも小さく設定され
るので除湿スイツチをオン作動することにより圧
縮機の容量が大きい値に制御されてエバポレータ
の除湿能力が高まる結果、フロントガラス等の曇
りが熱負荷の小さいときにも速やかに除去され安
全性を向上させることができる。しかも、圧縮機
は可変容量型であり、その容量が連続的に変化す
るように制御されるので車室内への吹出空気温度
の急変がなく、体感上のフイーリングが良好とな
り、運転性を向上させることができる等の効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示し、第１図は自動
車用空気調和装置の制御装置の全体構成図、第２
図は同回路図、第３図は熱負荷検出手段としての
外気センサの温度に対する抵抗値特性を示す図、
第４図は除湿スイツチのオン・オフ状態及び外気
温度と圧縮機の吸入圧との関係を示す図、第５図
は圧力制御弁の縦断面図、第６図はソレノイドの
電流量と圧縮機の吸入圧との関係を示す図であ
る。 ８……圧縮機、１６……圧力制御弁（容量制御
手段）、１７……吸入圧設定制御部（吸入圧設定
手段）、２４……外気センサ（熱負荷検出手段）、
３０……除湿スイツチ、４１……吸入圧設定部
（制御回路）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 熱負荷を検出する熱負荷検出手段と、圧縮機の
   吸入圧を設定する吸入圧設定手段と、前記圧縮機
   の吸入圧が前記設定吸入圧となるように前記圧縮
   機の容量を制御する容量制御手段とを備えた自動
   車用空気調和装置の制御装置において、オン作動
   により除湿運転が行われる除湿スイツチを設ける
   とともに、前記吸入圧設定手段は前記熱負荷検出
   手段によつて検出される熱負荷が大きいときには
   小さいときよりも前記吸入圧をより小さく制御す
   るとともに、前記除湿スイツチのオン作動時には
   そのオフ作動時よりも前記吸入圧をより小さく制
   御する制御回路を備えたことを特徴とする自動車
   用空気調和装置の制御装置。