JPH10166850A - 車両用空調装置 - Google Patents

車両用空調装置

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JPH10166850A
JPH10166850A JP32533396A JP32533396A JPH10166850A JP H10166850 A JPH10166850 A JP H10166850A JP 32533396 A JP32533396 A JP 32533396A JP 32533396 A JP32533396 A JP 32533396A JP H10166850 A JPH10166850 A JP H10166850A
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JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
air conditioner
evaporator
pressure
expansion valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP32533396A
Other languages
English (en)
Inventor
Satoshi Shimada
聡 島田
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH10166850A publication Critical patent/JPH10166850A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25BREFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2500/00Problems to be solved
    • F25B2500/15Hunting, i.e. oscillation of controlled refrigeration variables reaching undesirable values

Landscapes

  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変容量コンプレッサを用いた場合でもエア
コンサイクル内の圧力ハンチングを最小限に抑制する。 【解決手段】 エンジンにより駆動されて冷媒を圧送す
るコンプレッサ11、冷媒と空気との熱交換を行って空
気を冷却するエバポレータおよびコンプレッサ11から
の冷媒を膨張させてエバポレータに導く膨張弁14を少
なくとも含むエアコンサイクルを備えた車両用空調装置
において、エアコンサイクルの圧力を検出する検出手段
19と、冷媒を膨張弁14を介してエバポレータに導く
状態と、膨張弁14を介さずにエバポレータに導く状態
とを切換える切換手段18と、検出手段19の検出出力
に基づいて切換手段18を制御する制御手段21とを具
備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、コンプレッサによ
って圧送される冷媒が循環するエアコンサイクルを備え
た車両用空調装置に関し、そのエアコンサイクル内の圧
力の変動を抑制したものである。
【0002】
【従来の技術とその問題点】車両に搭載されるエアコン
サイクルは、周知の如くエンジンにより駆動されるコン
プレッサと、コンプレッサによって圧送された冷媒と空
気との熱交換を行う車室内/車室外熱交換器(エバポレ
ータ/コンデンサ)と、気液混合冷媒から液体冷媒のみ
を抽出するリキッドタンクと、リキッドタンクからの冷
媒を膨張させてエバポレータに導く膨張弁とを備えてい
る。この種のエアコンサイクルでは、膨張弁が設けられ
ているためにサイクル内の圧力が変動し易く、圧力ハン
チングにより不快音が発生するなどの問題がある。特に
可変容量コンプレッサを有するものでは、コンプレッサ
自体が圧力変動の要因となり、急激な圧力ハンチングを
引起こし易い。
【0003】本発明の目的は、可変容量コンプレッサを
用いた場合でもエアコンサイクル内の圧力ハンチングを
最小限に抑制し得る車両用空調装置を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、エンジンによ
り駆動されて冷媒を圧送するコンプレッサ、冷媒と空気
との熱交換を行って空気を冷却するエバポレータおよび
コンプレッサからの冷媒を膨張させてエバポレータに導
く膨張弁を少なくとも含むエアコンサイクルを備えた車
両用空調装置に適用される。そして、エアコンサイクル
の圧力を検出する検出手段と、冷媒を膨張弁を介してエ
バポレータに導く状態と、膨張弁を介さずにエバポレー
タに導く状態とを切換える切換手段と、検出手段の検出
出力に基づいて切換手段を制御する制御手段とを具備
し、これにより上記問題点を解決する。請求項2の発明
は、検出手段の検出出力に基づいてエアコンサイクル内
の圧力ハンチングの有無を判定し、圧力ハンチング無し
と判断したときには冷媒が膨張弁を介してエバポレータ
に導かれるよう切換手段を切換制御し、圧力ハンチング
有りと判断したときには冷媒が膨張弁を介さずにエバポ
レータに導かれるよう切換手段を切換制御するようにし
たものである。請求項3の発明は、検出手段の検出出力
を時間で微分し、その微分値に基づいてエアコンサイク
ル内の圧力ハンチングの有無を判定するようにしたもの
である。請求項4の発明は、膨張弁を介して冷媒をエバ
ポレータに導く通常冷媒管路と、膨張弁を介さずに冷媒
をエバポレータに導くバイパス冷媒管路との間に設けら
れ、冷媒を通常冷媒管路に導く位置とバイパス冷媒管路
に導く位置とに切換可能な切換弁を切換手段として用い
たものである。請求項5の発明は、エンジンのアイドル
回転数を調節する回転数調節手段と、コンプレッサ起動
時に、検出手段の検出出力に基づいて回転数調節手段を
制御する回転数制御手段とを更に備えたものである。
【0005】
【発明の効果】本発明によれば、エアコンサイクルの圧
力を検出し、その検出出力に基づいて、冷媒を膨張弁を
介してエバポレータに導く状態と、膨張弁を介さずにエ
バポレータに導く状態とを切換えるようにしたので、エ
アコンサイクル内の圧力ハンチングを検出して膨張弁を
介さずに冷媒を流すことにより圧力ハンチングを最小限
に抑制することができ、圧力ハンチングに起因する不快
音の発生を防止できる。特に圧力ハンチングを引起こし
易い可変容量コンプレッサを用いた場合に本発明は有効
である。圧力検出値を時間で微分し、その微分値に基づ
いてエアコンサイクル内の圧力ハンチングの有無を判定
するようにすれば、急激なハンチングの有無を正確に検
出できる。コンプレッサ起動時にサイクル内の圧力に基
づいてエンジンアイドル回転数を制御するようにすれ
ば、コンプレッサ起動時の不所望な回転落ちや吹上がり
を防止できる。このようにエアコンサイクル内の圧力検
出値を圧力ハンチングの防止とアイドル回転数制御の双
方に用いることができるので、以てコストダウンに寄与
する。
【0006】
【発明の実施の形態】図1〜図4により本発明の一実施
の形態を説明する。図1は本実施の形態における車両用
空調装置の構成図である。符号10で示すエアコンサイ
クルは、周知の如く可変容量コンプレッサ11、コンデ
ンサ12、リキッドタンク13、膨張弁14、エバポレ
ータ15およびこれらを接続する冷媒管路16を備える
とともに、リキッドタンク13とエバポレータ15とを
直結する、つまり膨張弁14を迂回するためのバイパス
管路17を有している。冷媒管路16のうち、バイパス
管路17との分岐点から膨張弁14を介してエバポレー
タ15につながる管路を特に符号16Aで表す。18は
管路16Aとバイパス管路17との分岐点に設けられた
電磁式切換弁(以下、単に電磁弁と呼ぶ)であり、リキ
ッドタンク13からの冷媒を全て管路16Aに導く通常
位置と、冷媒を全てバイパス管路17に導くバイパス位
置との間で切換可能とされる。
【0007】リキッドタンク13内には、エアコンサイ
クル10の圧力(高圧側圧力)を検出する圧力センサ1
9が設けられ、この圧力センサ19はその検出圧力Pに
応じた電気信号を出力する。圧力Pはコンプレッサ非作
動時にはサイクル平衡圧力に相当し、この圧力は外気温
度が高いほど高くなる。
【0008】図2は制御系のブロック図であり、符号2
1で示すエンジン制御回路には、上記圧力センサ19
と、電磁弁18を切換えるためのトランジスタTrと、
補助空気調節用のAACバルブ22とが接続されるとと
もに、空調制御を行う空調制御回路31が接続されてい
る。トランジスタTrがオフしているときには電磁弁1
8のソレノイド部18Aが消磁状態にあり、電磁弁18
は上記通常位置を保持している。トランジスタTrがオ
ンされると、ソレノイド部18Aが励磁されて電磁弁1
8がバイパス位置に切換わる。AACバルブ22はエン
ジンへの補助空気通路に設けられ、その開度制御により
補助空気流量を調節してアイドル回転数を調節する。空
調制御回路31にはコンプレッサ11およびエアコンス
イッチ32が接続されるとともに、不図示のブロアファ
ンやエアミックスドアアクチュエータなどが接続され
る。
【0009】図3はエンジン制御回路21に予め格納さ
れるマップを示している。このマップは、コンプレッサ
停止時における圧力センサ19の検出圧力P(サイクル
平衡圧力)とコンプレッサ起動トルクとを対応づけたも
のであり、図から分かるように起動トルクはエアコンサ
イクル10の圧力Pが高いほど高くなる。なお、このマ
ップは車両に搭載されるコンプレッサ11およびエンジ
ンの特性を基に予め設定され、エンジン制御回路21内
のメモリに格納される。
【0010】次に、図4のフローチャートも参照して上
記空調装置の動作を説明する。コンプレッサ非作動時、
エンジン制御回路21は圧力センサ19の検出圧力P
(エアコンサイクル平衡圧力)を入力し、その都度図3
のマップを用いてコンプレッサ11の起動トルクTqを
求めるとともに、求められた起動トルクTqに基づいて
AACバルブ22の作動時間を求める。トルクTqが大
きいほど場合作動時間は長くなる。エアコンスイッチ3
2がオンされると、空調制御回路31はその旨の信号を
エンジン制御回路21に送り、エンジン制御回路21は
これに応答して上記求められた最新の作動時間でAAC
バルブ22を駆動制御する。AACバルブ22の駆動停
止後、エンジン制御回路21はコンプレッサ起動信号を
空調制御回路31に送り、空調制御回路31はこれに応
答してコンプレッサ11を起動する。
【0011】このように本実施の形態では、圧力センサ
19にてエアコンサイクル内の圧力Pを逐次検出し、そ
の検出結果に基づいてコンプレッサ11の起動トルクを
推定し、その起動トルクに基づいてコンプレッサ起動時
におけるAACバルブ22の作動時間、すなわち補助空
気量を決定するようにしたので、コンプレッサの起動ト
ルクの大小に拘らずエンジンアイドル回転数を適正値に
制御できる。具体的には、外気温度が高くエアコンサイ
クル内の圧力が高い場合(コンプレッサの回転負荷が大
きい場合)には補助空気量が増大し、エンストや不所望
な回転落ちが防止できる。一方、外気温度が低くエアコ
ンサイクル内の圧力が低い場合(コンプレッサの回転負
荷が小さい場合)には補助空気量が低減し、不所望な吹
上がりが防止できる。
【0012】コンプレッサ起動後、エンジン制御回路2
1は図5のプログラムをスタートさせ、電磁弁18の切
換制御を行う。ステップS1で変数等の初期設定を行
い、ステップS2で圧力センサ19の検出出力であるエ
アコンサイクル内の平衡圧力Pを読み込む。ステップS
3では読み込んだデータを荷重平均化するなどの処理を
施す。
【0013】ステップS4ではステップS3で処理した
値を時間で微分して圧力Pの変化率を求め、ステップS
5ではその圧力変化率に基づいて圧力ハンチングの有無
を判定する。例えば、所定の変化率を越える圧力の上昇
および下降、すなわち圧力上昇の立上がりあるいは圧力
下降の立下がりが急な状態が所定回数以上続いた場合に
はハンチング有りと判断し、それ以外の場合にはハンチ
ング無しと判断する。ハンチング有りと判断した場合に
はステップS6に進み、リキッドタンク13からの冷媒
が全てバイパス管路17に導かれるように電磁弁18を
切換える。これにより冷媒は全て膨張弁14を迂回して
エバポレータ15に流入する。膨張弁14はサイクル内
圧力の変動に大きく寄与するから、これを迂回させて冷
媒を流すことにより圧力ハンチングを最小限に低減でき
る。
【0014】なお、膨張弁14を迂回させて冷媒を流す
ことによりエバポレータ15による冷却能力は低下する
が、圧力ハンチングは外気温度が低いときに起こりやす
いので、さほど問題とならないことが多い。
【0015】一方、圧力ハンチング無しと判断された場
合にはステップS7に進み、リキッドタンク13からの
冷媒が全て管路16Aに導かれるように電磁弁18を切
換える。この場合には全ての冷媒が膨張弁14を介して
エバポレータ15に導かれるので、通常通りの空調性能
が得られる。
【0016】以上の実施の形態の構成において、圧力セ
ンサ19が検出手段と、電磁弁18が切換手段を、エン
ジン制御回路21および空調制御回路31が制御手段
を、AACバルブ22が回転数調節手段を、エンジン制
御回路21が回転数制御手段をそれぞれ構成する。
【0017】なお、圧力センサをリキッドタンク内に設
けた例を示したが、高圧側(コンプレッサの冷媒吐出側
から電磁弁18まで)のいずれの位置に設けても同様の
作用効果が得られる。また可変容量コンプレッサを備え
た空調装置にて説明したが、固定容量コンプレッサを備
えた空調装置にも本発明を適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両用空調装置のエアコンサイク
ルを示す図。
【図2】空調装置の構成を示すブロック図。
【図3】エアコンサイクル平衡圧力とコンプレッサ起動
トルクとを対応づけたマップを示す図。
【図4】空調装置の制御内容を示すフローチャート。
【符号の説明】
10 エアコンサイクル 11 コンプレッサ 13 リキッドタンク 14 膨張弁 15 エバポレータ 16,16A 冷媒管路 17 バイパス管路 18 電磁弁 21 エンジン制御回路 22 AACバルブ 31 空調制御回路 32 エアコンスイッチ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジンにより駆動されて冷媒を圧送す
    るコンプレッサ、冷媒と空気との熱交換を行って空気を
    冷却するエバポレータおよび前記コンプレッサからの冷
    媒を膨張させて前記エバポレータに導く膨張弁を少なく
    とも含むエアコンサイクルを備えた車両用空調装置にお
    いて、 前記エアコンサイクルの圧力を検出する検出手段と、 冷媒を前記膨張弁を介して前記エバポレータに導く状態
    と、膨張弁を介さずにエバポレータに導く状態とを切換
    える切換手段と、 前記検出手段の検出出力に基づいて前記切換手段を制御
    する制御手段とを具備することを特徴とする車両用空調
    装置。
  2. 【請求項2】 前記制御手段は、前記検出手段の検出出
    力に基づいて前記エアコンサイクル内の圧力ハンチング
    の有無を判定する判定部と、圧力ハンチング無しと判断
    したときには冷媒が前記膨張弁を介して前記エバポレー
    タに導かれるよう前記切換手段を切換制御し、圧力ハン
    チング有りと判断したときには冷媒が前記膨張弁を介さ
    ずに前記エバポレータに導かれるよう前記切換手段を切
    換制御する制御部とを含むことを特徴とする請求項1に
    記載の車両用空調装置。
  3. 【請求項3】 前記判定部は、前記検出手段の検出出力
    を時間で微分し、その微分値に基づいて前記エアコンサ
    イクル内の圧力ハンチングの有無を判定することを特徴
    とする請求項2に記載の車両用空調装置。
  4. 【請求項4】 前記切換手段は、前記膨張弁を介して冷
    媒を前記エバポレータに導く通常冷媒管路と、前記膨張
    弁を介さずに冷媒を前記エバポレータに導くバイパス冷
    媒管路との間に設けられ、冷媒を前記通常冷媒管路に導
    く位置とバイパス冷媒管路に導く位置とに切換可能な切
    換弁にて構成されていることを特徴とする請求項1〜3
    のいずれかに記載の車両用空調装置。
  5. 【請求項5】 エンジンのアイドル回転数を調節する回
    転数調節手段と、 前記コンプレッサ起動時に、前記検出手段の検出出力に
    基づいて前記回転数調節手段を制御する回転数制御手段
    とを更に備えることを特徴とする請求項1〜4のいずれ
    かに記載の車両用空調装置。
JP32533396A 1996-12-05 1996-12-05 車両用空調装置 Pending JPH10166850A (ja)

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JPH10166850A true JPH10166850A (ja) 1998-06-23

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002267279A (ja) * 2001-03-06 2002-09-18 Zexel Valeo Climate Control Corp 冷凍サイクル制御装置
JP2006327385A (ja) * 2005-05-25 2006-12-07 Calsonic Kansei Corp 可変容量コンプレッサのトルク算出装置およびトルク算出方法

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