JPH05270255A - 空調制御装置 - Google Patents
空調制御装置Info
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- JPH05270255A JPH05270255A JP5001430A JP143093A JPH05270255A JP H05270255 A JPH05270255 A JP H05270255A JP 5001430 A JP5001430 A JP 5001430A JP 143093 A JP143093 A JP 143093A JP H05270255 A JPH05270255 A JP H05270255A
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Abstract
る容量可変式冷媒コンプレッサを有する車両空調システ
ム。 【構成】 車両用空調システムは、容量可変式冷媒コン
プレッサ11を有する冷媒回路10と、冷媒コンプレッ
サの吸引室に接続された室内熱交換器14と、その動作
制御のための制御機構部20とを有し、制御機構部は、
吸引室の圧力制御点の調整するために、空調システムの
第一初期動作時に吸引室の圧力制御点は、冷媒回路の起
動と同時に熱交換器の下流側直下の空気温度により決定
される所望の一定の値に保たれるように調整される。第
二初期動作時には、吸引室の圧力制御点は、冷媒回路の
稼働中に熱交換器の下流側直下の空気温度が所望の温度
以下になる時に、比例制御の結果に基づいて変化する様
に調整される。
Description
に容量可変式冷媒コンプレッサを有する車両用冷媒回路
に用いられる空調システムに関する。
ッサを有する車両用冷媒回路に用いられる制御システム
は、図5および図6に示される通り、空調制御システム
の初期動作に於いて、熱交換器の下流側の空気温度T'e
を迅速に図中の点線で示される様に制御する。
動作時間t0から温度T'e が目標温度Tsetより僅かに高い
温度T3に下がる時間T'1 に至る間に、制御部からコンプ
レッサの可変容量制御メカニズムへのアンペア数Ip1 を
有する電気信号の出力手段によって、コンプレッサ吸引
室の圧力制御点は最小限界値1.0kg/cm2Gに保持され、温
度T'e を迅速に低下させる。温度T'e が温度T3に下がっ
た場合、コンプレッサ吸引室の圧力制御点が変化する。
これにより、制御部における比例制御動作により設定さ
れる種々のアンペア数を有する他の電気信号により、温
度T'e は目標温度Tsetに収斂する。
た従来の空調システムの初期動作において、熱交換器の
下流側の空気温度は目標温度Tsetからオーバーシュート
するため、温度Teが目標温度Tsetに収斂するまでに長時
間を要してしまう欠点があった。
時において、適切な制御が困難となる問題も生じた。
に鑑み、車両室内等の空調を起動時より適切に制御する
空調システムを提供することである。
変式冷媒コンプレッサと、該冷媒コンプレッサの吸引室
に接続された熱交換器とを有する冷媒回路に用いられる
空調制御装置であって、 前記熱交換器に係わる被検知
温度を検知する検知手段と、前記冷媒回路が起動する直
前に、前記被検知温度に応じて、前記吸引室内における
第1の圧力制御値を設定する第1の設定手段と、前記冷
媒回路の稼働中に、前記被検知温度と予め定められた基
準値とを比較する比較手段と、前記被検知温度が、前記
基準値とは異なる温度に対応する設定温度に到達するま
での温度勾配に応じて、前記第一の圧力制御値とは異な
る第2の圧力制御値を設定する第2の設定手段と、前記
冷媒回路の稼働中に、前記被検知温度が前記設定温度以
下の場合に、前記吸入室内の圧力制御点が前記第1の圧
力制御値にて維持されるように調整される第1の状態か
ら、前記圧力制御点を変化するように調整される第2の
状態へ変化させる変化手段とを有することを特徴とする
空調システムが得られる。
量可変制御機構を備えた冷媒コンプレッサと、該冷媒コ
ンプレッサの吸引室に接続された熱交換器とを有する冷
媒回路と、前記熱交換器の外表面に空気を移動させる移
動手段と、それらの作動を制御する制御機構部とを有す
る空調システムであって、前記制御機構部は、前記熱交
換器の下流側直下の空気の温度を検知する検知手段と、
前記冷媒回路が起動する直前に、前記熱交換器の下流側
直下の空気温度に応じて、前記コンプレッサの前記吸引
室内における第1の圧力制御値を設定する第1の設定手
段と、前記冷媒回路の稼働中に、前記熱交換器の下流側
直下の空気温度が目標値より高い一つのある値よりも高
いことを判別する判別手段と、前記熱交換器の下流側直
下の空気温度が、より高い値側から前記一つのある値に
到達する前である状態に係わる温度勾配に応じて、前記
コンプレッサの前記吸入室内における第2の圧力制御値
を設定する第2の設定手段と、フィードバック制御を実
行する実行手段と、前記冷媒回路の稼働中に、前記熱交
換器の下流側直下の空気温度が前記一つのある値以下の
場合に、前記コンプレッサの前記吸入室内の圧力制御点
が前記第1の値にて維持されるように調整される第1の
状態から、前記コンプレッサの前記吸入室内の圧力制御
点が、前記フィードバック制御の結果により変化するよ
うに調整される第2の状態へ変化させる変化手段とを有
することを特徴とする空調システムが得られる。
において、前記フィードバック制御は比例制御であり、
該比例制御は、前記冷却回路の可動中の前記熱交換器の
下流側の空気温度を前記目標温度から減算することによ
り得られる値を含むことを特徴とする空調システムが得
られる。
において、前記冷却回路の起動直前の前記熱交換器の下
流側の空気温度が一つの予め設定された限界値以上であ
ることを判別する空調システムが得られる。
において、前記冷却回路の起動直前の前記熱交換器の下
流側の空気温度が、前記一つの予め設定された限界値以
下である場合に、前記比例制御が前記第1の値により起
動されることを特徴とする空調システムが得られる。
において、前記冷却回路の起動直前の前記熱交換器の下
流側の空気温度が前記一つの予め設定された限界値以上
である場合に、前記比例制御が前記第2の値により起動
されることを特徴とする空調システムが得られる。
する。
レッサを有する車両用冷媒回路の空調制御システムを示
す。10は冷媒回路で、20は冷媒回路10の動作を制
御する制御機構部である。冷媒回路10は、容量可変式
冷媒コンプレッサ11、コンデンサ12、膨張弁13、
熱交換器14を有する。電磁クラッチ111はコンプレ
ッサ11に固定されており、外部からの電源を断続的に
変換させることにより、車両のエンジン15により、コ
ンプレッサのドライブシャフト111がコンプレッサ1
1を断続的に作動させる。冷媒回路10は、空気をコン
デンサー12の外部表面を通過させるためにコンデンサ
ー12に連動するコンデンサー用送風器121と、空気
を熱交換器14の外部表面を通過させるために、熱交換
器14に連動する熱交換器用の送風器141とを有す
る。各送風器121・141は、車両のエンジン室に設
置された直流蓄電器16からの電力によって駆動され
る。温度検出器17と、第一初期値設定回路21と、第
一判別回路23と、限界値設定回路24と、第二判別回
路25と、目標値設定回路26a と、減算器26b と、
第一演算器28と、第二演算器26c と、第二初期制御
値設定回路29と、第二スイッチ27と、増幅器30と
からなる。17は温度検出器で、出口がコンプレッサの
吸引室に接続されている室内熱交換器14の下流側直下
の空気温度Teを予め決定された時間Δt の間に検出し
て、第一電気信号S1として第一初期制御値設定回路21
に出力する。さらに温度検出器は、冷媒回路10の起動
等によるコンプレッサ11の動作の直前の、室内熱交換
器14の下流側の空気温度Tea を検出して、第二電気信
号S2として出力する。さらにまた第一初期制御値設定回
路21は、車両空調システムを起動または終了させる第
一スイッチ部22に連結されている。
第一スイッチ22は熱交換器用送風器141とコンデン
サー用送風器121とを起動し、同時に制御機構部20
が起動して第二スイッチ27が第一ターミナル27a を
介して第一初期制御値設定回路21と増幅器30とを接
続する。この後、電磁クラッチ111がコンプレッサ1
1を起動する。コンプレッサ11の動作時には、コンデ
ンサー12にて熱交換を伴って加圧された冷媒が圧縮さ
れ、膨張弁13にて圧縮された冷媒は膨張し、室内熱交
換器14は冷媒を受けて熱交換を行う。その後、熱交換
器14中の熱交換を行った冷媒はコンプレッサー11に
戻る。コンプレッサーの動作中はこれらが繰り返し実行
される。
制御値設定回路21は温度検出器17から送られた第二
電気信号S2を処理し、検出温度Tea によって変化するア
ンペア数Iaの第三電気信号S3を後述の方法によって設定
する。
コンプレッサの吸引室内における圧力の制御点と検出温
度Tea との関係を示すグラフである。同図に於いて、検
出温度Tea が予め設定されている第一限界値T 1(例えば
15度) 以下の場合、第三電気信号S3のアンペア数Iaは第
一定数Ic1 によって保持され、第一定数はコンプレッサ
ーの吸引室の圧力制御点を2.5kg/cm2Gに保つ。検出温度
Tea が予め設定されている第二限界値T2( 例えば30度)
以上の場合、第三電気信号S3のアンペア数Iaは第二定数
I c2によって保持され、第二定数はコンプレッサーの吸
引室の圧力制御点を1.0kg/cm2Gに保つ。また、検出温度
Tea が予め設定されている第一限界値T1より高く、且つ
第二限界値T2より低い場合はアンペア数Iaは第一定数Ic
1 の範囲内で変化し、コンプレッサーの吸引室の圧力制
御点を第一定数は2.5kg/cm2Gに、第三定数Ic3 は1.7kg/
cm2Gに調整する。
ている温度検出器17からの第二電気信号S2と、限界値
設定回路24からの予め設定された第二限界値T2を表す
第四電気信号S4を受け、検出温度Tea が第二限界値T2に
対して等しいか高いかを判別する。
は判別の結果を、検出温度Tea が第二限界値T2以上の場
合は第五電気信号S5として、一方、検出温度Tea が第二
限界値T2未満の場合は第六電気信号S6として出力する。
ている温度検出器17からの第一電気信号S1と、目標温
度設定回路26a からの、熱交換器14の下流側直下の空
気の目標温度Tsetより高い第三限界値T3を予め設定され
た微量値ΔTsetによって表す第七電気信号S7を受け、検
出温度Teが第三限界値T3より高いか否かを判別する。第
三限界値T3は一般に、第一限界値T1から第二限界値T2の
範囲の値を示す。
は判別の結果を、検出温度Teが第三限界値T3より高い場
合は第八電気信号S8として、一方検出温度Teが第三限界
値T以下の場合は第九電気信号S9として出力する。
検出器17から検出温度Teを示す第一電気信号S1を受け
て、以下の式(1)により演算する。
出温度Te(n) が第三限界値3 の高部側から第三限界値3
に到達する直前の予め設定された短時間βt における温
度勾配である。Te(n-m) 項に於いてm はβt/ΔT の指数
であるが、βtがΔT の倍数に設定されてあるので自然
数となる。
十電気信号S10 を生成し、第十電気信号S10 を第二初期
制御値設定回路29に出力する。第二初期制御値設定回
路29は、接続されている第一演算器28からの熱勾配
α(n) としての第十電気信号S10 を、第一初期制御値設
定回路21から第三電気信号S 3 を、第一判別回路23
から第五電気信号S5と第六電気信号S6とを受け処理す
る。
定回路は、検出温度Tea が第二限界値T2未満であるとい
う比較結果を示す信号S6を受信した時は、第三電気信号
S3と等しく検出温度Tea の変化に応じて変化するアンペ
ア数Iaを持つ第十一電気信号S11 を、検出温度Tea が第
二限界値T2以上であるという比較結果を示す信号S5を受
信した時は、熱勾配α(n) における変化に応じて変化す
るアンペア数Iaを持つ第十二電気信号S12 を出力する。
ここでの第十二電気信号S12 の出力は後述する方法によ
る。
れた第一限界値αa(例えば0.01度/秒) 以下の場合、第
十二電気信号S12 のアンペア数Ibは第四定数Ic4 によっ
て保持され、第四定数はコンプレッサーの吸引室の圧力
制御点を1.5kg/cm2Gに保つ。また熱勾配α(n) が、予め
設定された第一限界値αa よりも大きい第二限界値αb
(例えば0.1 度/ 秒) よりも大きい場合、第十二電気信
号S12 のアンペア数Ibは第四定数Ic4 によって保持さ
れ、第四定数はコンプレッサーの吸引室の圧力制御点を
2.5kg/cm2Gに保つ。また、熱勾配α(n) が予め設定され
た第一限界値αa よりも大きく、且つ第二限界値αb よ
りも小さい場合は、第十二電気信号S12 のアンペア数Ib
は第四及び第五定数範囲内で変化し、コンプレッサーの
吸引室の圧力制御点は2.5kg/cm2Gと1.5kg/cm2Gの間で変
化するように調整される。第二初期制御値設定回路29
は、第二演算器26c に接続され、第十一電気信号S11
と第十二電気信号S12 とを第二演算器26c に送る。2
6a は目標値(温度)設定回路で、室内熱交換器14の
下流側の目標空気温度Tsetを示す第十三電気信号S13
を、接続されている減算器26b に出力する。減算器2
6b は、また、温度検出器17からの検出温度Teを示す
第一電気信号S1を受け、第13電気信号とあわせて次の
減算を実行する。
続されている第二演算器26c に送る。第二演算器26
c は第二初期制御値設定回路29からの第十一及び十二
電気信号と、減算器26b からの第十四電気信号に基づ
いて次の演算を実行する。
算器で演算された値である。記号l が1 である間に項I
(l - 1)は、第二演算器が第十一電気信号を受けた場合I
aに、第十二電気信号を受けた場合はIbになり、第二演
算器は可変アンペア数I(l)を持つ第十五電気信号S15 を
出力する。
5から第八及び第九電気信号S8・S9を受ける。検出温度
Teが第三限界値T3以下である場合、第二スイッチ要素は
第九電気信号を受けてターミナル27b によって第二演
算器26c と増幅器30を接続し、増幅器の効果により
得られるゲインである。そして増幅されたアンペア数GI
(I(l))を持つ電流は容量可変式コンプレッサ11のソレ
ノイドに供給される。一方、検出温度Teが第三限界値T3
より高い場合、第二スイッチ27は第八電気信号を受け
て第一初期制御値設定回路21と増幅器30との接続は
持続され、増幅器30によって第三電気信号のアンペア
数IaはGI(Ia)に増幅される。そして増幅されたアンペア
数GI(Ia)を持つ電流は容量可変式コンプレッサ11のソ
レノイドに供給される。
アンペア数が増加した場合、コンプレッサ11の吸引室
の圧力制御点はより高方に移行する。逆にアンペア数が
減少した場合は、低方に移行する。目標値設定回路26
a 、減算器26b 、第二演算器26c は制御部26にお
いて比例演算を実行する。
作は次に示す通りである。図4は図1の車両用空調シス
テムの起動時に於ける動作方法を示すフローチャートで
ある。まず車両の居室内の空気の冷却が要求された時、
第一スイッチ要素22がオンになり空調システムが起動
する(ステップ201)。ステップ202でコンデンサ
用送風器121と室内熱交換器用送風器141とが起動
すると同時に容量制御装置20が起動して、第二スイッ
チ27は第一初期制御値設定回路21と増幅器30を第
一ターミナル27a にて接続し、ステップ203に進
む。ステップ203では検出温度Teを示す第二電気信号
S2が温度検出器17から第一初期制御値設定回路21と
第一判別回路23とに送られる。ステップ204で第一
初期制御値設定回路21は第二電気信号S2を処理して、
図2で示される様に可変アンペア数Iaを持つ第三電気信
号S3を出力する。
回路21から増幅器30に第三電気信号S3が送られる
間、電磁クラッチ111を経由して車両のエンジンから
送られる動力を得てコンプレッサ11が起動し、増幅さ
れたアンペア数GI(Ia)を持つ電流が吸引圧力制御式容量
可変式コンプレッサのソレノイドに供給されてコンプレ
ッサの吸引室の圧力制御点は一定に保たれる。またここ
で、検出温度Teが予め設定された目標温度T2以上の場合
は第三電気信号S3のアンペア数Iaは第二定数値Ic2 に保
持され、コンプレッサの吸引室の圧力制御点は1.0kg/cm
2 G に保たれる。一方、検出温度Teが目標温度T2未満の
場合はアンペア数Iaは第三定数値Ic3 より高いある一定
の値に保たれ、その結果圧力制御点は1.7kg/cm2Gより大
きいある一定の値に保たれる。
プ206では第二判別回路25が検出温度Teと第三限界
値T3とを比較して、検出温度Teが第三限界値T3より高い
場合にはステップ205に戻り、検出温度Teが第三限界
値T3以下の場合にはステップ207へと進む。ステップ
207では、第二スイッチ27が第二演算器26c と増
幅器30とをターミナル27a にて接続し、同時に第一
判別回路23の比較結果が再び呼び出される。
た第一判別回路23の比較結果に基づいて、検出温度Te
a が予め設定された第二限界値T2未満か判断し、未満な
らばステップ209に、そうでなければステップ210
に進む。
の第十一電気信号S11 が、第二初期制御値設定回路29
から第二演算器26c に送信され、ステップ212に進
む。
演算器28での演算の結果、第十電気信号S10 が出力さ
れてステップ211に進む。
二初期制御値設定回路29で処理され第十二電気信号S1
2 となり、第十二電気信号は第二演算器26c に送信さ
れる。
器26c にて演算され、可変アンペア数I(l)を有する第
十五電気信号S15 となり、第十五電気信号は第二ターミ
ナル27b を経由して増幅器30に送られて増幅され
る。増幅されたアンペア数GI(Ia)を持つ電流は容量可変
式コンプレッサ11のソレノイドに供給されてコンプレ
ッサ11の吸引室の圧力制御点が調節され、温度Teは目
標温度Tsetに収斂する。ステップ212は車両空調シス
テムが停止されるまで繰り返し実行される。
いて、検出温度Teが予め設定された第二限界値T2以上の
場合の冷却特性を表したもので、本発明の実施例の冷却
特性は実線で示されてある。同図において、冷媒回路1
0の起動時を表すT0から温度Teが第三限界値T3へと下が
った時を表すT1までの間に、コンプレッサ11の吸引室
の圧力制御点は、第二定数値Ic2 であるアンペア数Iaを
有する第三電気信号S3によって1.0kg/cm2Gに保たれ、そ
れ故、温度TeはT1までの短時間で第三限界値T3へと下が
る。一度、温度Teが第三限界値T3へと下がればコンプレ
ッサ11の吸引室の圧力制御点は、比較的大きいアンペ
ア数Ibを有する第十二電気信号S12 によって起動される
比例制御により調節される。
ては、室内熱交換器14の下流の空気温度Teは目標温度
Tsetからオーバーシュートすることなくすみやかに低下
する。
空調システムの起動時においてより適切な空調制御がな
されるものである。
Teが予め設定された第二限界値T2未満の場合の冷却特性
を表したもので、本発明の実施例の冷却特性が実線で示
されてある。同図において、冷媒回路10の起動時を表
すT0から温度Teが第三限界値T3へと下がった時を表すT1
までの間にコンプレッサの吸引室の圧力制御点は、比較
的大きいアンペア数Iaを有する第三電気信号S3によって
比較的大きい値に保たれ、それ故、温度TeはT1までの間
に円滑に第三限界値T3へと下がる。
ばコンプレッサ11の吸引室の圧力制御点は、第三電気
信号S3と同一の第十一電気信号S11 によって起動される
比例制御により調節される。
両用空調システムの起動時においては、室内熱交換器の
下流の空気温度Teは目標温度Tsetからオーバーシュート
することなく円滑に低下する。したがって、車両室内の
空気は車両用空調システムの起動時においてより適切な
空調制御がなされる。
レッサを有する車両用空調システムの制御機構部の一実
施例を示すブロック図。
サの吸引室における圧力の制御点と検出温度Tea との関
係を示すグラフ。
ッサの吸引室における圧力の制御点と温度勾配αn との
関係を示すグラフ。
調システムの起動時に於ける動作方法を示すフローチャ
ート。
高いか、もしくは等しい場合の車両用空調システムの起
動時に於ける冷却特性を示す相関図であり、実線は図1
の車両用空調システムの冷却特性を、点線は従来の技術
におけるある実施形態による車両用空調システムと一致
する冷却特性を示す。
気温度が、ある限界値より低い場合の車両用空調システ
ムの起動時に於ける冷却特性を示す相関図であり、実線
は図1の車両用空調システムの冷却特性を、点線は従来
の技術におけるある実施形態による車両用空調システム
と一致する冷却特性を示す。
Claims (6)
- 【請求項1】 容量可変式冷媒コンプレッサと、該冷媒
コンプレッサの吸引室に接続された熱交換器とを有する
冷媒回路に用いられる空調制御装置であって、 前記熱
交換器に係わる被検知温度を検知する検知手段と、 前記冷媒回路が起動する直前に、前記被検知温度に応じ
て、前記吸引室内における第1の圧力制御値を設定する
第1の設定手段と、 前記冷媒回路の稼働中に、前記被検知温度と予め定めら
れた基準値とを比較する比較手段と、 前記被検知温度が、前記基準値とは異なる温度に対応す
る設定温度に到達するまでの温度勾配に応じて、前記第
一の圧力制御値とは異なる第2の圧力制御値を設定する
第2の設定手段と、 前記冷媒回路の稼働中に、前記被検知温度が前記設定温
度以下の場合に、前記吸入室内の圧力制御点が前記第1
の圧力制御値にて維持されるように調整される第1の状
態から、前記圧力制御点を変化するように調整される第
2の状態へ変化させる変化手段とを有することを特徴と
する空調制御装置。 - 【請求項2】 外部制御可能な容量可変制御機構を備え
た冷媒コンプレッサと、該冷媒コンプレッサの吸引室に
接続された熱交換器とを有する冷媒回路と、前記熱交換
器の外表面に空気を移動させる移動手段と、それらの作
動を制御する制御機構部とを有する空調システムであっ
て、 前記制御機構部は、 前記熱交換器の下流側直下の空気の温度を検知する検知
手段と、 前記冷媒回路が起動する直前に、前記熱交換器の下流側
直下の空気温度に応じて、前記コンプレッサの前記吸引
室内における第1の圧力制御値を設定する第1の設定手
段と、 前記冷媒回路の稼働中に、前記熱交換器の下流側直下の
空気温度が目標値より高い一つのある値よりも高いこと
を判別する判別手段と、 前記熱交換器の下流側直下の空気温度が、より高い値側
から前記一つのある値に到達する前である状態に係わる
温度勾配に応じて、前記コンプレッサの前記吸入室内に
おける第2の圧力制御値を設定する第2の設定手段と、 フィードバック制御を実行する実行手段と、 前記冷媒回路の稼働中に、前記熱交換器の下流側直下の
空気温度が前記一つのある値以下の場合に、前記コンプ
レッサの前記吸入室内の圧力制御点が前記第1の値にて
維持されるように調整される第1の状態から、前記コン
プレッサの前記吸入室内の圧力制御点が、前記フィード
バック制御の結果により変化するように調整される第2
の状態へ変化させる変化手段とを有することを特徴とす
る空調システム。 - 【請求項3】 請求項2記載の空調システムにおいて、
前記フィードバック制御は比例制御であり、該比例制御
は、前記冷却回路の可動中の前記熱交換器の下流側の空
気温度を前記目標温度から減算することにより得られる
値を含むことを特徴とする空調システム。 - 【請求項4】 請求項2記載の空調システムにおいて、
前記冷却回路の起動直前の前記熱交換器の下流側の空気
温度が一つの予め設定された限界値以上であることを判
別する空調システム。 - 【請求項5】 請求項4記載の空調システムにおいて、
前記冷却回路の起動直前の前記熱交換器の下流側の空気
温度が、前記一つの予め設定された限界値以下である場
合に、前記比例制御が前記第1の値により起動されるこ
とを特徴とする空調システム。 - 【請求項6】 請求項4記載の空調システムにおいて、
前記冷却回路の起動直前の前記熱交換器の下流側の空気
温度が前記一つの予め設定された限界値以上である場合
に、前記比例制御が前記第2の値により起動されること
を特徴とする空調システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP00143093A JP3387949B2 (ja) | 1992-01-07 | 1993-01-07 | 空調システム |
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JP106692 | 1992-01-07 | ||
JP00143093A JP3387949B2 (ja) | 1992-01-07 | 1993-01-07 | 空調システム |
US08/002,019 US5315841A (en) | 1992-01-07 | 1993-01-08 | Control apparatus for use in automotive air conditioning system |
Publications (2)
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JPH05270255A true JPH05270255A (ja) | 1993-10-19 |
JP3387949B2 JP3387949B2 (ja) | 2003-03-17 |
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Family Applications (1)
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