JPH0640246A - 自動車用空調装置におけるコンプレッサクラッチ制御方法 - Google Patents

自動車用空調装置におけるコンプレッサクラッチ制御方法

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JPH0640246A
JPH0640246A JP5061091A JP6109193A JPH0640246A JP H0640246 A JPH0640246 A JP H0640246A JP 5061091 A JP5061091 A JP 5061091A JP 6109193 A JP6109193 A JP 6109193A JP H0640246 A JPH0640246 A JP H0640246A
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clutch
pressure
pressure value
compressor
evaporator
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JP5061091A
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George W Jarosch
ウイリアム ジャロッシュ ジョージ
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Eaton Corp
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    • B60H1/32—Cooling devices
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    • B60H2001/327—Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い熱負荷状態で最大冷却を行うことができ
ると共に、中程度または低い熱負荷状態での蒸発器の凍
結を防止すること。 【構成】 (a) 前記蒸発器の出口での吐出し圧力Ｐs を
感知し、(b) 前記吐出し圧力Ｐs が第１の所定のクラッ
チオフ圧力値以下に下がるとき、前記ポンプを消勢し、
かつ前記吐出し圧力Ｐs が第２の所定のクラッチオン圧
力値以上に上がるとき、前記ポンプを起動し、(c) 前記
吐出し圧力Ｐs が前記クラッチオフ圧力値に到達したと
きから再びクラッチオン圧力値に到達するまでに経過し
たタイマ時間をカウントし、(d) 前記タイマ時間におけ
る変化の所定スケジュールにしたがって前記クラッチオ
フ圧力値を減少する、各ステップを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷房装置、特に自動車
の室内の空調に用いられるコンプレッサクラッチの制御
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車用の空調装置は一般的に蒸発器を
用いており、ブロワ空気流を蒸発器に吹き付けてから冷
房すべき車室へ送り込む。蒸発器への冷媒流は、膨張装
置または弁を介して送り込まれ、一般的に駆動装置をコ
ンプレッサに連結させる電気クラッチの切り換えによっ
て制御される。
【０００３】冷媒をコンデンサから低減圧力で蒸発器へ
送り込むために様々な膨張手段が用いられる。１つの方
法は、簡単な毛細管を用いるものである。第２の方法
は、冷媒を充填した閉鎖室内の圧力の変化に応答するダ
イアフラムを設けた機械作動式熱膨張弁の形式の膨張手
段を用いるものであって、この冷媒が蒸発器から吐き出
される冷媒の温度に触れることによって、温度変化から
ダイアフラムに作用する圧力変化を発生して、弁を通る
流れを制御できるようにする。第３の形式の膨張手段
は、マイクロコンピュータを用いた電子コントローラに
よって制御されるソレノイドを有し、比例移動または変
調パルス移動を可能にする電動弁で構成されている。
【０００４】これらの方法はすべて公知であって、機械
式膨張弁によって制御される車両用空調装置の例が、米
国特許明細書第4,794,762 号、第4,841,734 号及び第4,
944,160 号に記載されている。電動膨張弁によって制御
された自動車用空調装置の例が、米国特許明細書第4,79
0,145 号、第4,835,976 号、第4,848,100 号及び第4,87
3,836 号に記載されている。
【０００５】蒸発器への冷媒の流れを制御するために電
動膨張弁を用いているそのような装置では、蒸発器の吐
出し圧力または吸込み戻り圧力を感知してそれを表す電
気信号を電子コントローラへ送ることによって、吸い込
み戻り圧力が所定レベルより低くなった時にコンプレッ
サクラッチを遮断する信号を発生することは公知であ
る。
【０００６】この後者の形式の装置では、蒸発器に対す
る熱負荷が高い、例えば車室内部が非常に高温である
時、車室を最高速度で冷却できるように蒸発器をできる
限り低温で運転することが望ましい。そのような状態で
は、蒸発器の外部に凝縮物が凍結して着氷する傾向がな
い限り、コンプレッサを中断なく作動状態に維持するこ
とが望ましい。高い熱負荷状態では、蒸発器に吹き付け
られるブロワ吐出し空気の温度が上昇して車室内部の冷
却速度が低下しないようにするため、コンプレッサを
「オフ」にしないことが望ましい。
【０００７】しかし、中程度の熱負荷状態においてコン
プレッサを連続的に運転させて蒸発器をできる限り低温
に維持した場合、蒸発器のフィンに着氷して空気の流れ
を妨げるため、蒸発器が凍結する。このため、凍結が発
生する前にコンプレッサクラッチを「オフ」にしなけれ
ばならない。
【０００８】これまでの膨張弁を用いる空調装置、特に
電子コントローラで作動される電動膨張弁を有するシス
テムでは、蒸発器の吐出し圧力または吸込み圧力が所定
レベルよりも低くなった時、コントローラに信号を送
り、吸込み圧力センサがコンプレッサクラッチを「オ
フ」にする。
【０００９】しかし、最高熱負荷状態ではコンプレッサ
クラッチを遮断する蒸発器の吐出しまたは吸込み圧力設
定値を低くすることが望ましい。従って、高い熱負荷状
態で最大冷却を行うことができると共に、中程度または
低い熱負荷状態での蒸発器の凍結を防止できるようにす
るため、吸込み圧力以外の何かの規準からコンプレッサ
クラッチを制御する何らかの方法または手段を見つける
ことが望まれていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、蒸発器の吐
出しまたは吸込み圧力に基づいた通常のコンプレッサク
ラッチ制御をキャンセルするようにプログラムされたマ
イクロコンピュータを用いて、高い熱負荷状態で最大冷
却を行うことができ、中程度または低い熱負荷状態での
蒸発器の凍結を防止する自動車用コンプレッサクラッチ
の制御方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、自動車用コン
プレッサクラッチの制御方法であって、(a) 前記蒸発器
の出口での吐出し圧力Ｐs を感知し、(b) 前記吐出し圧
力Ｐs が第１の所定のクラッチオフ圧力値以下に下がる
とき、前記ポンプを消勢し、かつ前記吐出し圧力Ｐs が
第２の所定のクラッチオン圧力値以上に上がるとき、前
記ポンプを起動し、(c) 前記吐出し圧力Ｐs が前記クラ
ッチオフ圧力値に到達したときから再びクラッチオン圧
力値に到達するまでに経過したタイマ時間をカウント
し、(d) 前記タイマ時間における変化の所定スケジュー
ルにしたがって前記クラッチオフ圧力値を減少する、各
ステップを有していることを特徴としている。
【００１２】
【作用】本発明によれば、電子コントローラが吸込み圧
力のセンサ信号を受取り、蒸発器が必要とする時間をコ
ンプレッサクラッチの遮断からコンプレッサクラッチの
オン状態まで加熱されるのに必要とする時間を測定す
る。この経過時間によって、コントローラは所定のスケ
ジュールから吸込み圧力Ｐs の新しいクラッチオフ圧力
値を選択し、この圧力値で、コントローラは次の遮断を
行い、より低い温度負荷でクラッチオフ圧力値を上昇さ
せて蒸発器の着氷及び凍結を防止し、高い温度負荷では
クラッチオフ圧力値を低くして不要なコンプレッサのサ
イクリングを防止する。
【００１３】
【実施例】図１に示されている冷房または空調装置10
は、一般的にエンジンのクランク軸（図示せず）に連結
されている動力伝達ベルト16によって駆動される電動ク
ラッチ14によって電源に接続されているコンプレッサ12
を設けた自動車用の空調に用いられているものである。
コンプレッサ12からの加圧冷媒は、比較的高圧で導管18
を介してコンデンサ20へ送られ、これは一般的にファン
モータ24によって駆動されるファン22によって低速で加
えられる周囲のラムエア（突風）によって冷却される。
コンデンサ20からの凝縮冷媒は、一般的にソレノイドコ
イル30によって駆動される電動膨張弁28の入口へ導管26
を介して送られる。弁28は、冷媒液をかなりの低圧で導
管32を介して蒸発器34の入口へ送る。蒸発器は、プレナ
ム室38を設けたブロワハウジング36内に配置されてお
り、プレナム室は空気を出口40から車両の室内へ送り出
す。ブロワハウジングには、フィルタ付き空気入口42
と、内部に配置されたブロワ44とが設けられている。ブ
ロワ44は、ブロワハウジング36の壁を介してブロワモー
タ46に軸で連結されており、ブロワモータ46はコントロ
ーラ50からリード線48を介して電力を受け取り、モータ
の反対側は共通車両アースに接地されている。
【００１４】蒸発器は、導管52に沿って過熱冷媒を送り
出し、この導管52はコンプレッサ12の吸込み戻り口すな
わち入口に接続している。圧力感知スイッチ54が導管52
内に配置されて、吸込み戻り圧力を感知し、そのスイッ
チ54はリード線56、58を介してコントローラ50に接続し
ている。
【００１５】膨張弁28に設けられたソレノイドコイル30
は、リード線60、62を介して接続されて、コントローラ
50から分数仕事率「オン」時間に対応したパルス幅変調
信号等の制御信号を受け取る。コントローラは、リード
線64に沿ってコンプレッサクラッチ14へ電力を供給し、
クラッチコイルの他端部は接地されている。コントロー
ラはまた、リード線66を介してコンデンサファンモータ
24へ電力を供給する。モータ24の他端部は接地されてい
る。コントローラは、ユーザ選択スイッチ70によってリ
ード線72を介して車両バッテリ電源68から電力を供給さ
れる。
【００１６】蒸発器ブロワファンモータ46は、リード線
76、78を介してコントローラに接続されたユーザ操作式
ファン速度制御装置74によって制御される。しかし、必
要に応じて制御装置74が直接的にファンを作動させるこ
ともできる。ユーザ温度選択制御装置80もリード線82、
84を介してコントローラへ入力を送る。
【００１７】従来より公知のように、温度選択制御装置
を用いることによって、車室の所望温度が得られるよう
に装置にユーザ入力することができる。
【００１８】図２において、コントローラ50は、ステッ
プ90で、コンプレッサクラッチ14が起動すなわち「オ
ン」であるか否かの判定を行う。もしそうである場合、
システムはステップ92へ進んで、蒸発器の吐出し圧力ま
たは吸込み圧力Ｐs を読む。もしステップ90での判定が
負である場合、本システムではステップ94に進んで、そ
の吸込み圧力Ｐs を読み出し、その後、ステップ96に進
んで吸込み圧力が、クラッチの起動すなわちクラッチオ
ン圧力値(CLHON) に等しいかあるいはそれより大きいか
否かを判定する。
【００１９】ステップ92では、システムはステップ98に
直接進み、そこで吸込み圧力Ｐs がクラッチの消勢すな
わちクラッチオフ圧力値(CLHOFF)に等しいかあるいはそ
れより少ないか否かを判定する。
【００２０】ステップ98での判定が否である場合には、
システムは直接ステップ100 へ進み、ステップ90に戻る
前に約750ms 遅延する。しかしながら、ステップ98での
判定が正である場合、システムはステップ 102に進み、
クラッチを消勢、すなわちクラッチをオフにして圧力を
上げるためのタイマ時間（RCOUNT) のカウントを開始
し、さらに、ステップ 100に直接進む。
【００２１】ステップ96の戻り、ここでの判定が否であ
ると、システムはステップ 100に進む。しかしながら、
ステップ96の判定が正である場合、システムはステップ
104に進み、クラッチを起動、すなわちクラッチをオン
して、圧力を上昇させるためのタイマ（RCOUNT) を停止
する。このシステムは、ステップ 106で、タイマ時間
（RCOUNT) が９秒に等しいかまたはそれより大きいかを
判定する。そして、この場合コントローラはステップ 1
08に進み、次のクラッチオフのために２０ PSIG(138KP
a) を使用し、ここでのＰs の圧力値でコンプレッサク
ラッチが消勢される。その後システムはステップ 100に
進む。
【００２２】ステップ 106での判定が否である場合、コ
ントローラはステップ 110に進み、タイマ時間（RCOUN
T) が６秒に等しいかまたはそれより大きいかを判断
し、これが正である場合には、システムはステップ 112
に進み、次のクラッチオフのために１９ PSIG(131.1KP
a) を使用し、ここでのＰs の圧力値でコンプレッサク
ラッチが消勢され、そしてステップ 100に進む。
【００２３】ステップ 110での判定が否である場合に
は、コントローラはステップ 114に進み、タイマ時間
（RCOUNT) が３秒に等しいかまたはそれより大きいかを
判断する。そして、これが正である場合には、システム
はステップ 116に進み、次のクラッチオフのために１８
PSIG(124.2KPa) を使用し、ここでのＰs の圧力値でコ
ンプレッサクラッチが消勢され、そしてステップ 100に
進む。
【００２４】ステップ 114での判定が否である場合に
は、コントローラはステップ 120に進む。ステップ 120
で、システムは、次のクラッチオフのために１７ PSIG
(117.3KPa) を使用し、ここでのＰs の圧力値でコンプ
レッサクラッチが消勢され、そしてステップ 100に進
む。
【００２５】図２のフローチャートから明らかなよう
に、本発明のコントローラは、コンプレッサクラッチの
消勢から起動まで圧力値を上昇させるために蒸発器の吐
出し圧力用のタイマ時間を決定し、この持続時間によっ
て、次のコンプレッサのカットオフに対する吸込み圧力
値を選択する。コンプレッサのカットアウト中の蒸発器
において、圧力の上昇率が急速である場合、温度負荷は
高いことを示し、システムは通常よりもコンプレッサの
カットオフ点を降下させ、コンプレッサが凍結せずによ
り長く回転させることができるようにする。しかしなが
ら、蒸発器の温度負荷が中程度または低く、かつ、コン
プレッサのカットオフから再起動までは実質的に長い時
間を要する場合には、コントローラはコンプレッサのカ
ットオフのためにより高い吸込み圧力を選択し、蒸発器
に着氷が形成されるのを防止する。
【００２６】本発明によれば、自動車用空調装置におけ
る大きな温度負荷の際にはコンプレッサを最大限回転さ
せ、低い温度負荷の場合には圧力のカットオフ点を修正
して氷結および凍結が生じるようなコンプレッサ負荷を
与えないようにする。
【００２７】コンプレッサクラッチの起動および消勢は
システムの要求にしたがって選択され、図２に示すＰs
の圧力値は、自動車用空調装置としては一般的であり、
この空調装置は入口から出口への圧力の降下が７ PSIG
(48.3KPa)程度である蒸発器を備えている。また、一般
的に、オン時間が４秒である最小コンプレッサが、コン
プレッサの過度の急速サイクリング動作を防止するのに
用いられる。
【００２８】以上に本発明を好適な実施例について説明
してきたが、発明の範囲内において様々な変更が可能で
あることは理解されるであろう。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、自動車用空調装置にお
ける大きな温度負荷の際にはコンプレッサを最大限回転
させ、低い温度負荷の場合には圧力のカットオフ点を修
正して氷結および凍結が生じるようなコンプレッサ負荷
を与えないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動車用空調装置の実施例の概略
図である。
【図２】図１の装置のコントローラのプログラムのフロ
ーチャートである。
【符号の説明】
12 コンプレッサ 20 コンデンサ 28 膨張弁 34 蒸発器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 起動および消勢可能なポンプによって冷
    媒がコンデンサ、膨張弁及び蒸発器を循環して再びポン
    プに戻る形式の自動車用空調装置におけるコンプレッサ
    クラッチ制御方法であって、 （ａ）前記蒸発器の出口で吐出し圧力Ｐs を感知し、 （ｂ）前記吐出し圧力Ｐs が第１の所定のクラッチオフ
    圧力値(CLHOFF)以下に下がるとき、前記ポンプを消勢
    し、かつ前記吐出し圧力Ｐs が第２の所定のクラッチオ
    ン圧力値(CLHON) 以上に上がるとき、前記ポンプを起動
    し、 （ｃ）前記吐出し圧力Ｐs が前記クラッチオフ圧力値に
    到達したときから再びクラッチオン圧力値に到達するま
    でに経過したタイマ時間（RCOUNT) をカウントし、 （ｄ）前記タイマ時間における変化の所定スケジュール
    にしたがって前記クラッチオフ圧力値を減少する、各ス
    テップを有していることを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 所定の時間間隔遅らせて再びステップ
    (a)〜(d) を繰り返すことを特徴とする請求項１の方
    法。
  3. 【請求項３】 前記クラッチオフ圧力値を減少するステ
    ップが、前記タイマ時間（RCOUNT) における変化の３秒
    ごとに１PSIG(6.9KPa)だけクラッチオフ圧力値を減少す
    ることからなる請求項１の方法。
JP5061091A 1992-02-26 1993-02-25 自動車用空調装置におけるコンプレッサクラッチ制御方法 Pending JPH0640246A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/841,679 US5152151A (en) 1992-02-26 1992-02-26 Measuring evaporator load in an automotive air conditioning system for compressor clutch control
US841679 1992-02-26

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JPH0640246A true JPH0640246A (ja) 1994-02-15

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JP5061091A Pending JPH0640246A (ja) 1992-02-26 1993-02-25 自動車用空調装置におけるコンプレッサクラッチ制御方法

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EP (1) EP0557747B1 (ja)
JP (1) JPH0640246A (ja)
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