JPH03168572A

JPH03168572A - 自動車用空気調和装置

Info

Publication number: JPH03168572A
Application number: JP30768589A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Otsu; 英一大津; Toshihiko Fukushima; 敏彦福島; Tomomi Umeda; 知巳梅田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1989-11-29
Filing date: 1989-11-29
Publication date: 1991-07-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明に、自動車用空気調和装置における伶媒封入量の
判定装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の技術は、第一の技術として、特開昭６２−５６７
５２号公報、２頁右上欄３行目から９行目に記載のよう
に、エバポレータの吸込空気温度とファンモータ回転数
より、エバポレータの出口空気温度を演算し、その値よ
り、実際の検出温度が、所定値以上高いときに、警報を
発するとなっていた。

第二の技術として、特開昭６２−　１３１１６８号公報
、２頁左上１１０行目から１４行目、及び、２頁右上Ｉ
Ｑ１５行目から１７行目に記載のように、リキッドタン
ク（アキュムレータとも呼ぶ）内に、冷媒液位センサを
設け、所定レベルになると警報を発し、コンプレーツサ
を停止するとなっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記第一の従来技術は，冷媒封入作業における、冷媒の
適量封入を判定する技術としては，適量封入時に、自動
的に冷媒封入を停止する手段を持たないため、車内で警
報停止を確認する人と、屯外で冷媒を封入する人の二人
作業になる。さらに、ボンネットを開け、エンジン騒音
の中での作業になるため、合図の声あるいは警報音が開
き取りにくく、過封入になり、冷媒の使用量が増える問
題が生じる。

また、第二の従来技術では、冷媒の過封入判定のみを目
的とする液位センサを必要とし，コストが高くなり、し
かも、冷媒中に発生する気泡の影響を受けて、正確な液
位を計れない問題がある。

本発明は、自動車用空気調和装置が、エバポレータの凍
結防止のために持つ，判定手段を用い，冷媒の過封入を
、自動的に防止することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達或するために、本発明では，空気を冷却す
るエバポレータ、前記エバポレータヲ流れる冷媒を圧縮
するコンプレツサ、前記コンブレッサに供給する自動車
のエンジンの動力を断続するマグネットクラッチ、前記
エバポレータの下流空気温度の検出手段、前記検出手段
の検出温度が所定値以下に下がると前記マグネットクラ
ッチをオフし、前記コンプレツサを停止する手段を有す
る自動車用空気調和装置において、前記検出手段と電気
的に並列に、しかも、電気的に断続可能な電気抵抗器を
設けるようにしたものである。

〔作用〕

エバポレータ下流空気温度の検出手段として使われるサ
ーミスタは、温度が上昇すると電気抵抗値が小さくなる
負性抵抗を有している。また、検出手段と電気的に並列
に電気抵抗器を接続すると、その合戒電気抵抗値は、検
出手段の電気抵抗値より小さくなる。

ところで、冷媒封入時は、風量を最大にするので、エバ
ポレータの凍結防止が働くような安定状態の小風量時に
較べて、適正封入量でも、エバポレータ下流空気温度が
高くなる。そのため、冷媒封入時は、電気抵抗器を電気
的に切り離す、あるいは、電気抵抗値をふやして、マグ
ネットクラッチがオフする時のサーミスタ抵抗値が小さ
くなるようにする。つまり、エバポレータ下流空気温度
が高温で、マグネットクラッチがオフするようにでき、
冷媒封入時の封入量判定に用いることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図及び第４図により説明
する。

第１図は、本発明の一実施例の空気調和装置である。自
動車の室内あるいは室外の空気を、ファン１にて吸込み
、エバポレータ２に送る。エバポレータ２は、コンプレ
ツサ３で圧縮した冷媒を蒸発させ、空気から熱を奪う。

エバポレータ２の出口には、下流空気温度検出手段とし
て，サーミスタ４を設ける。制御装置５は、サーミスタ
４の信号を受けて判断し，コンプレツサ３の停止手段で
あるトランジスタ６にて、ノレー７を駆動し、コンプレ
ツサ３のマグネットクラッチ８を断続する。

次に、制御装置５の動作について説明する。電気抵抗器
Ｒｃ９は、サーミスタ４と電気的に敏列に設けた電気抵
抗であり、電気的に断続するための手段であるコネクタ
１０を介して、通常は、アースに接続する。

比較器には、オペアンプ１１を用いる。オペアンプ１１
の十端子は、基９！電圧Ｖ＋であり、下流空気温度が高
く、コンプレツサ３が動作している場合、次式で表わさ
れる。

Ｒ　ＩＸ　Ｒ　ｉ電圧■＋は，電気抵抗器Ｒｌｌ２，Ｒ２１　３にて、ほ
ぼ決まり、さらに、電気抵抗器Ｒｔ　１４により、判定
点にヒステリシスを付け、判定を安定させる。

一方、オペアンプ１１の一端子は、検出電圧■一′であ
り、次式で表わされる。

また、コネクタ１０をはずし、Ｒｃ９を電気的に切って
いる場合、オペアンプ１１の一端子の電圧■一“は、次
式で表わされる。

Ｒｐ１＋− Ｒｓ式（２）及び（３）で、電気抵抗器Ｒ，１５は、検出電
圧発生のためのものであり、サーミスタ４の電気抵抗値
であるＲ８は、次式で表わされる。

ここで、Ｔｓは、サーミスタ４の温度、’ｒｏ．Ｂ．Ｒ
ｏは、定数である。

また、電気抵抗器Ｒｅｌ６　は、トランジスタ６のベー
スに供給する電流を制限するための電気抵抗器である。

ところで、ｖ−’＞ｖ＋，ｖ一“〉■＋になると，オペ
アンプ１１の出力がＯ■になり、トランジスタ６がオフ
して、コンプレッサ３が停止する。その時のサーミスタ
４の電気抵抗値ＲＳ’　，　Ｒｓ″′は、それぞれ次式
で表わされる。

（１），　（２）式より、１Ｒ　ｐ　Ｘ　Ｒ　２　（　Ｒ　ｔ　＋　Ｒ　ｔ　）　　
　Ｒ　ｃ（１），（３）式より、１ＲｐＸＲ２Ｘ（Ｒｔ＋Ｒｆ）１となる。ここで．−＞０であるから、ＲｅＲ　ｓ　’　　＞　Ｒ　ｓ　″ となる。さらに、その時の検出温度Ｔｓ′は、それぞれ
、次式で表わされる。

（４）．　（５）式より、ＴＯＴｓ”” １ＴＳ’ （７）となる。ここで．　Ｒｓ’　＞Ｒｓ“であるから、（７
），（８）式より、Ｔ　ｓ　’　＜　Ｔ　ｓ　’となる
。

つまり、並列に設けた電気抵抗器Ｒｃ９　　を、電気的
に切ることにより、オペアンプ１１の出力がＯＶになる
温度を、Ｔ　ｓ　’　からＴｓ’に、Ｔｓ“Ｔｓ’　　
だけ高くできる。

これにより、通常は、電気抵抗器Ｒｃ９　　を接続して
、エバポレータ２が急速に凍結する温度Ｔｓ’で、コン
プレツサ３が停止するようにする。

また、風量を最大にして、冷媒を封入する時は、コネク
タ１０をはずし、電気抵抗器９を電気的に切り離して，
冷媒が適正量封入された時の温度Ｔｓ’で，コンブレツ
サ３が停止するようにする。

本実施例によれば、エバポレータ２の凍結を防止する、
制御装置５の機能を用い、コネクタ１０をはずすことに
より、冷媒封入量が適正値になったら、コンプレッサ３
が自動的に停止するので、冷媒の過封入を防止できる。

電気的に切り離す方法としては、コネクタ１０のほかに
，スイッチなどを使うこともできる。

また、第２図のように、前記抵抗器Ｒｃ９に接続するコ
ネクタ１０を、可変ボリューム１７にすると、冷媒封入
時、封入量が適量であるか判定する精度を、より高める
ことができる。つまり、吸込空気温度が高いと，冷媒量
が適正値でも、下流空気温度が高くなる。吸込空気温度
が高い程、ボリュームｌ７の電気抵抗値を大きくするこ
とにより、コンプレツサ３が停止する下流空気温度を上
げることができる。

本実施例によれば、吸込空気温度の影響も考慮、し、封
入冷媒が適量になると、コンプレッサ３を停止し、過封
入を防止することができる。

次に、制御装置５が，オペアンプ１１などのアナログ回
路ではなく、マイクロコンピュータ１８を中心とするデ
イジタル処理回路の場合について、第３図を使って説明
する。第↓図と同じ機能の部品については、同じ記号を
付した。

本実施例のマイクロコンピュータ１８は、中央制御装ｉ
Ｕ（ＣＰＵ）、処理手順（プログラム、定数）を記七〇
するリードオンリメモリ　（ＲＯＭ）、データを記憶す
るランダムアクセスメモリ（｝ＩＡＭ）、人出力端子（
Ｉ／Ｏ）．アナログーディジタル変換人力端子（Ａ／Ｄ
）．そして２任意幅パルス畠力端子（　Ｐ　Ｗ　Ｍ　）
を内蔵する。

マイクロコンピュータ１８０発［辰用端子には水晶発振
子１９を接続し、Ｉ　Ｍ　Ｈ　ｚの発振器を構成し、Ｒ
ＯＭに記憶してあるプログラムを，エサイクル＝Ｙマイ
クロ秒で進行させる。

マイクロコンピュータ１８は、図示していないエアコン
スイッチが入ると、処理を開始する。

以下、マイクロコンピュータ↓８のＲ　Ｏ　Ｍに記憶さ
せてある処理手順、すなわち、第４図のフローを使って
説明する。なお、プログラムは、マイクロコンピュータ
１８の時間割込み機能を使い、一定時間周期（本実施例
では，１００ミリ秒。）で繰り返し実行される。

ステップ↓ＯＯでは、車室外空気温度を検出する外気温
度センサ２０の検出温度Ｔａ、及び、エバポレータ２の
下流空気温度を検出するサーミスタ４の検出温度Ｔｅを
、Ａ／Ｄ端子から入力し、温度データに変換の後、ＲＡ
Ｍに記憶する。

ステップ１０１では、スイッチ１０が通常動作位置にあ
るか判断する。真の場合は、ステップ１０２に進み、エ
バポレータ下流空気温度（”ｒｅ）＆［ｌ標値に近づけ
るζＭ御をする。

本実施例のスイッチ１０は、２つの接点を有し，第１の
接点は、通常動作時に後述するコイル２１の端子を接地
し、第二の接点は、冷媒封入時に、封入中を示すランプ
２２の端子を接地し、その信号をマイクロコンピュータ
ｌ８に与える。

ステップ１０２では、エバポレータ下流空気温度（Ｔｅ
）が、イ束結限界温度（Ｔｅｉ）（本実施例では、１゜
Ｃ）より低くなったか判断し、真の場合は、ステップ１
０３でマグネットクラッチ８をオフし、エバポレータ２
の凍結を防止する。

ステップ１０４では、マグネットクラッチ８をオンし、
さらに、ステップ１０５で、外気温度Ｔ　ａに応して、
エバポレー夕下流空気温度の目標値Ｔｅａを決める。ス
テップ１０６では、ＴｅｏとＴｅの温度差Ｔｅｏ　Ｔｅ
を比例積分処理して，前記コンプレッサ３に内蔵する制
御弁のコイル２１に通電する電流工，。Ｑを決め、ＰＷ
Ｍ端子から目標値を出力し、定電流回路２３を介して、
コイル２１に出力する。

制御弁は、コンプレッサ３の容量を制御する機能を有し
ており、コイル２１に通電する電流Ｉ　ｓｏ　Ｑを増加
させるほど、、容量が減り、エバポレータ２における冷
房能力を少なくできる。

ステップ１０７では、実施例の可変ボリューム↓７の機
能に代わり、冷媒封入時の吸込空気である外気の温度Ｔ
ａに基づき、エバボレー夕下流空気の目標温度Ｔｅａを
決める。

ステップ１０８では．ＴｅがＴｅａより低い場合は、適
正量の冷媒が封入できたとして、ステップ１０９で、マ
グネットクラッチ８をオフする。また、ステップ１１０
では、マグネットクラッチ８をオンし、冷媒封入を続け
る。

本実施例によれば、吸込空気温度の影響を自動補正し，
封入冷媒が適量になると、コンプレツサ３を停止し，過
封入を防止することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、エバポレータの凍結防止をする制御装
置の判１折機能を利用し、簡１）１、な部品の追加で、
封入冷媒が適量になると５コンプレッサを自動的に停止
させ、過封入を防止できるので、冷媒使用量を少なくで
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の空気調和装置の系統図、第
２図は第上図のコネクタに代わりボリュームを使った部
分回路図、第３図は本発明の他の実施例の空気調和装置
の系統図、第４図は第３図のマイクロコンピュータのプ
ログラムのフローチャ−１へである。２・・エバポレータ、３・・・コンプレッサ、４・サー
ミスタ，５・・制御装置．１０・・・コネクタ、１７・
・・茅図竿４口

Claims

【特許請求の範囲】１、空気を冷却するエバポレータ、前記エバポレータを
流れる冷媒を圧縮するコンプレッサ、前記コンプレッサ
に供給する自動車のエンジンの動力を断続するマグネッ
トクラッチ、前記エバポレータの下流空気温度の検出手
段、前記検出手段の検出温度が所定値以下に下がると前
記マグネットクラッチをオフし、前記コンプレッサを停
止する手段を有する自動車用空気調和装置において、前記検出手段と電気的に並列に、しかも、電気的に断続
可能な電気抵抗器を設けることを特徴とする自動車用空
気調和装置。