JPH076501B2 - 冷房装置における可変容量圧縮機の容量制御装置 - Google Patents

冷房装置における可変容量圧縮機の容量制御装置

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JPH076501B2
JPH076501B2 JP62216201A JP21620187A JPH076501B2 JP H076501 B2 JPH076501 B2 JP H076501B2 JP 62216201 A JP62216201 A JP 62216201A JP 21620187 A JP21620187 A JP 21620187A JP H076501 B2 JPH076501 B2 JP H076501B2
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air temperature
compressor
variable
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昭 中本
新一 鈴木
寛 田中
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株式会社豊田自動織機製作所
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の目的 (産業上の利用分野) この発明は車両用冷房装置における可変容量圧縮機の容
量制御装置に関するものである。
(従来の技術) 従来、車両用冷房装置における可変容量圧縮機の制御装
置においては、エンジンにて可変容量圧縮機が駆動され
るとともに、蒸発器の吹出空気温度若しくは車室内の温
度を検出し、その温度が目標の蒸発器の吹出空気温度若
しくは目標の車室内の温度にすべくPID制御等にて可変
容量圧縮機の容量制御を行なうようになっている。
(発明が解決しようとする問題点) ところが、エンジンがアイドリング状態のときに可変容
量圧縮機の容量制御を行なった場合、目標温度の設定変
更や蒸発器の吹出風量の切換えによって圧縮容量が変る
ためエンジン回転数が変動し乗員に不快感を与えたり、
小容量運転時にはエンジン回転数が上昇して燃費が悪化
するという問題があった。
この発明の目的は上記問題点を解消し、エンジンのアイ
ドリング状態のときに乗員に不快感を与えることがな
く、又、燃費の低下を防止できる冷房装置における可変
容量圧縮機の容量制御装置を提供することにある。
発明の構成 (問題点を解決するための手段) この発明は上記目的を達成すべく、エンジンがアイドリ
ング状態か否かを検出するアイドリング状態検出手段
と、前記アイドリング状態検出手段によりアイドリング
状態であることを検知すると、空気温度検出手段により
検出された蒸発器の吹出空気温度若しくは室内の温度及
び目標空気温度設定手段により設定された目標空気温度
による容量制御を行なわず、予め定めたエンジンのアイ
ドル回転数の範囲に対応する容量範囲内にすべく可変容
量圧縮機の容量変更手段を駆動して可変容量圧縮機の容
量制御を行なうアイドリング容量制御手段とを備えた冷
房装置における可変容量圧縮機の容量制御装置をその要
旨とするものである。
(作用) アイドリング容量制御手段はアイドリング状態検出手段
によりアイドリング状態であることを検知すると、空気
温度検出手段により検出された蒸発器の吹出空気温度若
しくは室内の温度及び目標空気温度設定手段により設定
された目標空気温度による容量制御を行なわず、予め定
めたエンジンのアイドル回転数の範囲に対応する容量範
囲内にすべく前記可変容量圧縮機の容量変更手段を駆動
して可変容量圧縮機の容量制御を行なう。その結果、ア
イドリング状態のときにはエンジン回転が前記予め定め
たアイドル回転数の範囲内となる。
(実施例) 以下、この発明を具体化した一実施例を図面に従って説
明する。
第1図に示すように、車両用冷房装置はエンジン1によ
り回転駆動される揺動斜板(ワッブル)式の可変容量圧
縮機2と、この圧縮機2の吐出室3及び吸入室4に接続
された外部管路5の途中に順次接続された凝縮器6、膨
張弁7及び蒸発器8とから構成されている。さらに、前
記蒸発器8には空気と冷媒を熱交換し車両室内に冷風を
吹出させる蒸発器用送風機9が配置されているととも
に、蒸発器8の出口側管路5aの外表面には蒸発器8の出
口の冷媒ガス温度及び圧力を検出して前記膨張弁7の開
量を制御する感温筒10が設けられている。
前記可変容量圧縮機2のリヤハウジング部には、第2図
に示すように容量変更手段としての電磁弁11が内蔵され
ている。この電磁弁11はクランク室12内の圧力Pcを制御
するものであって、その制御によってピストン13のスト
ローク量を変化させることにより、揺動傾斜板14の傾斜
角を変化させ、圧縮容量を制御するようにしている。そ
して、電磁弁11のデューティ比を制御して、吐出室3と
クランク室12との間を連通する通路15の開閉制御を行
い、吐出圧力Pdのクランク室12内への導入量を制御する
ことによって、可変容量圧縮機2の圧縮容量を制御する
ようになっている。前記クランク室12はリーク通路16に
て吸入室4と連通され、圧縮室からクランク室12へブロ
ーバイされる冷媒ガスを吸入室4ヘリークさせるように
なっている。
第1図に示すように、アイドリング容量制御手段として
の演算制御装置17には前記電磁弁11が接続され、演算制
御装置17は電磁弁11の開閉制御(デューティ制御)を行
い圧縮容量の制御を行なうようになっている。この演算
制御装置17には前記蒸発器用送風機9による蒸発器8の
吹出空気温度を検出する空気温度検出手段としての吹出
空気温度検出装置18が接続され、演算制御装置17は同温
度検出装置18からの信号により吹出空気温度Tfを検知す
る。又、演算制御装置17には車室内の空気温度を検出す
る空気温度検出手段としての車室内空気温度検出装置19
が接続され、演算制御装置17は車室内空気温度検出装置
19からの信号により車室内の空気温度を検知する。
又、目標空気温度設定手段としての目標温度設定スイッ
チ20は目標の蒸発器8の吹出空気温度(目標室内空気温
度)を設定するスイッチであって、演算制御装置17は目
標温度設定スイッチ20からの信号により目標空気温度Tc
を検知する。
演算制御装置17は第3図に示すように前記吹出空気温度
検出装置18により検出された吹出空気温度Tfと前記目標
温度設定スイッチ20により設定された目標空気温度Tcと
を比較し、吹出空気温度Tfが目標空気温度Tcになるよう
に可変容量圧縮機2の電磁弁11を駆動制御して可変容量
圧縮機2の容量制御を行なう。この容量制御は本実施例
においてはPID制御が採用されている。即ち、このPID制
御は、目標空気温度Tcに対する吹出空気温度Tfの偏差を
入力e(t)とし、可変容量圧縮機2の容量操作量とな
る出力をz(t)とすると、次式にて表される。
ただし、KP,TI,TDは設定値(制御定数)である。
又、演算制御装置17には冷房を開始させるためのエアコ
ンスイッチ21が接続され、演算制御装置17はエアコンス
イッチ21からの信号にて同スイッチのオン・オフ操作を
検知する。さらに、アイドリング状態検出手段としての
レバー位置検出装置22はチェンジレバー23の操作位置を
検出するものであって、演算処理装置17はこの装置22か
らの信号によりチェンジレバー23がニュートラル位置に
あることを検知しエンジン1がアイドリング状態になっ
ていることを検知する。
又、演算制御装置17は第4図に示す予め定めた範囲のア
イドル回転数に対応する圧縮容量及びその圧縮容量に対
する容量操作量(開閉制御量)を記憶している。即ち、
予め定めた範囲のエンジン1のアイドル回転数(Nmin〜
Nmax)に対応する所定範囲の圧縮機2の圧縮容量(Cmin
〜Cmax)及び所定範囲の容量操作量(Qmin〜Qmax)が求
められている。これは、エンジン回転数に対する圧縮容
量の操作線L1及び圧縮容量に対する容量操作量の操作線
L2は一義的に決められている。
次に、このように構成した冷房装置における可変容量圧
縮機2の容量制御装置の作用を説明する。
演算制御装置17はエアコンスイッチ21がオン操作された
ことを検知すると、第5図に示す処理を実行する。ま
ず、演算制御装置17はチェンジレバー23がニュートラル
位置以外の位置にセットされていると、アイドリング状
態でないと判断する。そして、演算制御装置17は目標空
気温度Tcを設定するとともに吹出空気温度Tfを検知し、
この吹出空気温度Tfと目標空気温度Tcとを比較し、上式
(1)により可変容量圧縮機2の容量操作量を演算し容
量制御を行ない冷房動作が行なわれる。即ち、エンジン
1の回転が圧縮機2の電磁クラッチ(図示略)を介して
回転軸に伝達され、吸入冷媒ガスが圧縮されて吐出室3
から吐出される。この圧縮冷媒ガスは凝縮器6、膨張弁
7を経て蒸発器8に至り熱交換されて吸入室4へ流入さ
れるとともに、熱交換された空気は冷風となって車室内
に吹出される。
その後、演算制御装置17はチェンジレバー23がニュート
ラル位置にセットされアイリング状態になると、吹出空
気温度Tf及び目標空気温度Tcによる容量制御を行なわ
ず、以下の動作を行なう。まず、その時の圧縮容量を検
知し、その時の圧縮容量が第4図に示す最大圧縮容量
(Cmax)以上の場合(例えば、第4図中C1の場合)には
その圧縮容量の範囲(Cmin〜Cmax)のうちの最大圧縮容
量(Cmax)にすべくその最大圧縮容量(Cmax)に対応す
る容量操作量(Qmax)を設定する。そして、その容量操
作量(Qmax)になるように電磁弁11を駆動する。その結
果、アイドリング状態になった時の圧縮容量が圧縮容量
の範囲(Cmin〜Cmax)を越えていた場合はその範囲内で
も最も大きな値(最大圧縮容量Cmax)に対応する容量操
作量に制御されて、エンジン回転数がNninとなる。
又、演算制御装置17はチェンジレバー23がニュートラル
位置にセットされアイドリング状態になり、その時の圧
縮容量を検知した結果、その圧縮容量が第4図に示す最
小圧縮容量(Cmin)以下の場合(例えば、第4図中C2の
場合)にはその圧縮容量の範囲(Cmin〜Cmax)のうちの
最小圧縮容量(Cmin)にすべくその最小圧縮容量(Cmi
n)に対応する容量操作量(Qmin)を設定する。そし
て、その容量操作量(Qmin)になるように電磁弁11を駆
動する。その結果、アイドリング状態になった時の圧縮
容量が圧縮容量の範囲(Cmin〜Cmax)を下まわっていた
場合はその範囲内でも最も小さな値(最小圧縮容量Cmi
n)に対応する容量操作量に制御されて、エンジン回転
数はNmaxとなる。
さらに、演算制御装置17はチェンジレバー23がニュート
ラル位置にセットされアイリング状態になり、その時の
圧縮容量を検知した結果、その圧縮容量が第4図に示す
圧縮容量の範囲(Cmin〜Cmax)内にあるとき(例えば、
第4図中C3の場合)にはその圧縮容量に対応する容量操
作量(Q3)を設定する。そして、その容量操作量Q3を保
持するように電磁弁11を駆動する。その結果、エンジン
回転数はN3となる。
即ち、アイドリング状態となったときには常に圧縮容量
は所定範囲(Cmin〜Cmax)に対応する操作量(Qmin〜Qm
ax)が設定され容量が制御され、その結果、アイドル回
転数がNmin〜Nmaxとなる。
このように本実施例の容量制御装置においては、チェン
ジレバー23がニュートラルの位置にセットされるとエン
ジン1がアイドリング状態にあると判断して、蒸発器8
の吹出空気温度Tf及び目標温度Tcによる容量制御を行な
わずその圧縮容量を検知し、その検知した圧縮容量に基
づいて予め定めた範囲のアイドル回転数(Nmin〜Nmax)
に対応する範囲の圧縮容量(Cmin〜Cmax)内に設定さ
れ、その圧縮容量に対応する操作量(Qmin〜Qmax)が設
定され容量が制御される。その結果、アイドル回転数が
Nmin〜Nmaxの範囲内となるので、アイドリング状態のと
きにはエンジン回転数が一定のアイドル回転数に保持さ
れ、乗員に不快感を与えることがなく、又、燃費の低下
を防止できる。又、アイドリング状態になった時の圧縮
容量が圧縮容量の範囲(Cmin〜Cmax)を越えていた場合
はその範囲内でも最も大きな値(最大圧縮容量Cmax)に
対応する容量操作量に制御されてエンジン回転数がNmin
となるとともに、アイドリング状態になった時の圧縮容
量が圧縮容量の範囲(Cmin〜Cmax)を下まわっていた場
合はその範囲内でも最も小さな値(最小圧縮容量Cmin)
に対応する容量操作量に制御されてエンジン回転数はNm
axとなり、圧縮容量が圧縮容量の範囲(Cmin〜Cmax)か
らはずれた場合にもその範囲(Cmin〜Cmax)の最も近い
容量(Cmin,Cmax)が選択されるので、アイドリング状
態になったとき容量変化を小さく抑えることができる。
尚、この発明は上記実施例に限定されるものではなく、
上記実施例ではチェンジレバー23がニュートラルの位置
にあることを検知することによりアイドリング状態にあ
ると判断したが、第1図中一点鎖線で示すようにアクセ
ルペダル24の踏込み量を検出するペダル操作量検出装置
25からの信号によりアクセルペダル24が踏まれていない
ことを検出したときアイドリング状態であることを検知
するようにしてもよい。さらに、アイドリング状態の検
出はスロットルの全閉を検出するスロットル全閉検出装
置からのスロットル全閉検出信号や車速検出装置の所定
速度以下であることを示す信号により行なってもよい。
さらに、上述したアイドリング状態検出のための各方法
を組み合せたものであってもよい。
又、容量制御方法はPID制御の他の制御方法によるもの
に具体化してもよい。
発明の効果 以上詳述したようにこの発明によれば、エンジンのアイ
ドリング状態のときに乗員に不快感を与えることがな
く、又、燃費の低下を防止できる優れた効果を発揮す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明を具体化した冷房装置における可変容
量圧縮機の容量制御装置の概略図、第2図は可変容量圧
縮機の断面図、第3図は吹出温度の推移を示すタイムチ
ャート図、第4図はアイドル回転数と圧縮容量と圧縮操
作量の関係を示す図、第5図は容量制御装置の作用を説
明するためのフローチャート図である。 1はエンジン、2は可変容量圧縮機、8は蒸発器、11は
容量変更手段としての電磁弁、17はアイドリング容量制
御手段としての演算制御装置、18は空気温度検出手段と
しての吹出空気温度検出装置、19は空気温度検出手段と
しての車室内空気温度検出装置、20は目標空気温度設定
手段としての目標温度設定スイッチ、22はアイドリング
状態検出手段としてのレバー位置検出装置、25はアイド
リング状態検出手段としてのペダル操作量検出装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンにて駆動される可変容量圧縮機
    と、 蒸発器の吹出空気温度若しくは室内の温度を検出する空
    気温度検出手段と、 目標の蒸発器の吹出空気温度若しくは目標の室内の温度
    を設定する目標空気温度設定手段と を備え、 前記空気温度検出手段により検出された蒸発器の吹出空
    気温度若しくは室内の温度を前記目標空気温度設定手段
    により設定された目標空気温度にすべく前記可変容量圧
    縮機の容量変更手段を駆動制御して可変容量圧縮機の容
    量制御を行なう冷房装置における可変容量圧縮機の容量
    制御装置において、 前記エンジンがアイドリング状態か否かを検出するアイ
    ドリング状態検出手段と、 前記アイドリング状態検出手段によりアイドリング状態
    であることを検知すると、前記空気温度検出手段により
    検出された蒸発器の吹出空気温度若しくは室内の温度及
    び前記目標空気温度設定手段により設定された目標空気
    温度による容量制御を行なわず、予め定めたエンジンの
    アイドル回転数の範囲に対応する容量範囲内にすべく前
    記可変容量圧縮機の容量変更手段を駆動して可変容量圧
    縮機の容量制御を行なうアイドリング容量制御手段と を備えた冷房装置における可変容量圧縮機の容量制御装
    置。
  2. 【請求項2】アイドリング容量制御手段は予め定めたア
    イドル回転数の範囲に対応する容量範囲及び容量操作量
    の範囲を記憶しており、アイドリング状態になったとき
    その時の容量を検知し、その時の容量が前記定めた容量
    範囲以上の場合には容量範囲のうちの最大容量にすべく
    その最大容量に対応する最大容量操作量に可変容量圧縮
    機の容量変更手段を駆動し、アイドリング状態になった
    ときの容量が前記定めた容量範囲以下の場合には容量範
    囲のうちの最小容量にすべくその最小容量に対応する最
    小容量操作量に可変容量圧縮機の容量変更手段を駆動
    し、アイドリング状態になったときの容量が前記定めた
    容量範囲内にある場合にはその容量に対応する容量操作
    量に可変容量圧縮機の容量変更手段を駆動するものであ
    る特許請求の範囲第1項に記載の冷房装置における可変
    容量圧縮機の容量制御装置。
JP62216201A 1987-08-28 1987-08-28 冷房装置における可変容量圧縮機の容量制御装置 Expired - Lifetime JPH076501B2 (ja)

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