JPS58105821A - 車輌用空調装置の制御装置 - Google Patents

車輌用空調装置の制御装置

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JPS58105821A
JPS58105821A JP56206626A JP20662681A JPS58105821A JP S58105821 A JPS58105821 A JP S58105821A JP 56206626 A JP56206626 A JP 56206626A JP 20662681 A JP20662681 A JP 20662681A JP S58105821 A JPS58105821 A JP S58105821A
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JP
Japan
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compressor
capacity
cooling capacity
rotation speed
refrigerant
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JP56206626A
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English (en)
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Tadayoshi Ubukata
忠義 生方
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Sankyo Denki Co Ltd
Sanden Corp
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Sankyo Denki Co Ltd
Sanden Corp
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C28/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, pumps or pumping installations specially adapted for elastic fluids
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1919Control of temperature characterised by the use of electric means characterised by the type of controller
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor

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  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

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】 本発明は車輛用空調装置の制御装置に関する。
一般に、車輛用冷房装置においては、自動車エンジンに
よって冷媒圧縮機を駆動するようになっており、一般走
行速度(例えば40Km/h )での圧縮機回転数(例
えば1800rpm )で最適な冷房能力が得られるよ
うに設計されている。このためアイドリンク時や低速走
行時には圧縮機回転数が低くて冷房能力不足となり、逆
に高速走行時は能力過剰となる。このような能力過剰状
態においては、従来はエンジンと圧縮機との動力伝達を
掛は外しする電磁クラッチをオン。
オフして圧縮機の駆動、停止を繰返すクラッチサイクリ
ング方式をとったり、冷媒蒸発器で冷却された空気に暖
房ユニットにおける加熱器で加熱された空気を混合させ
るいわゆるエアミックス方式をとることにより、適正な
冷房を行なうようにしている。
しかし、クラノチザイクリング方式では、高速走行時に
おける能力過剰分が太きいため電磁クラッチのオン、オ
フ回数が多く、最大の冷房能力を発揮し得る状態で圧縮
機の駆動、停止を行なうことによる駆動系へのショック
が太きくしかも吹出し温度の幅も大きくなりドライバに
不快感を与える欠点がある。一方、エアミックス方式で
は、冷却した空気を再加熱することになるためエネルギ
ーロスが犬きく、また走行速度の変化に伴なう冷却能力
の変化と加熱能力の変化の割合が異なるため温度調整が
不均一となる欠点がある。
本発明は以上のような欠点に鑑み、走行速度すなわち圧
縮機回転数による冷房能力の依存性を少なくしようとす
るものであり、これによって低速走行時の冷房能力を向
上させると共に。
高速走行時の冷房能力を抑制することができる車輌用空
調装置の制御装置を提供しようとするものである。
本発明はまた。冷媒圧縮機のオン、オフによる駆動系へ
のショックを軽減することができる制御装置を提供しよ
うとするものである。
本発明は、圧縮能力が段階的に可変の冷媒圧縮機を用い
、この圧縮能力の切り替えをエンジンあるいは冷媒圧縮
機の回転数に応じて行なうようにしたものである。
本発明はまた。冷媒蒸発器の入口の空気温度を検出し、
この温度から必要とされるべき冷房能力を算出してこの
冷房能力を発揮し得る圧縮能力に切り替えるようにした
ものである。
以下に本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明に使用される冷媒圧縮機の回転数に対す
る冷房能力特性の一例を示し、圧縮容積が大容積00.
と小容積CC2の2段階に可変の圧縮機の特性を曲線C
1C2で示す。直線Cは定容積圧縮機の特性を示す。
この種の圧縮機としては1本出願人がすでに提案した(
特願昭56−33646号)スクロール型 6− 圧縮機を利用する。この圧縮機は、簡単に言えば、一対
のうず巻体を角度をずらせてかみ合せ。
一方のうず巻体に相対的な旋回運動を与えて。
両うず巻体間に形成した密閉空間を中心方向へ容積の減
少を伴なわせながら移動させ、中心部から圧縮流体を吐
出させるようにしたものである。そして二つのうず巻体
間に形成される密閉空間の最初の吸入流体を電磁弁によ
って途中から吸入側に逃がし実質的な吸入容積を減少さ
せるように構成することにより、圧縮容積を2段階に切
り替えできるようにしている。
図中、Qは夏季において通常の乗用車の車内温度を快適
温度(26〜25℃)に維持するのに必要とされる冷房
能力(例えば2300Kcal/h )であり、外気条
件、設定温度等によって値が異なる。
第2図は本発明装置の動作フローチャートである。
この制御方式を2便宜上沓ステップに付した番号を参照
して説明する。
ステップ1は冷房装置の始動で、ステップ24− は、必要とされるべき冷房能力を算出するだめの温度検
出動作で、この冷房能力は少なくとも外気温や日射によ
り車体を通して車内に侵入する熱量を吸収し得る大きさ
にされる。例えば夏季の快晴下で35°C程度の外気温
での侵入熱量を上回るためには約2300Kcal /
h程度の冷房能力が必要である。ここではこの冷房能力
算出のだめの温度検出を、冷媒蒸発器の入口側空気温度
の検出により行なうようにしている。ここで入口側空気
温度とは、乾球温度だけを意味するものではなく、入口
側の空気状態を温度として検出することを意味し、その
中には転球、湿球。
露点温度等が含まれるものとする。
第3図はこの冷媒蒸発器の入口側空気温度tと車内温度
を快適温度(26〜25°C)に維持するに必要な冷房
能力Qとの関係を示した図である。
図から明らかなように、これらの関係は、はぼQ=T(
t)と見なすことができる。
ステップ5は、ステップ2で算出された必要冷房能力Q
を小容積CC2の冷媒圧縮機で満足させるために必要な
圧縮機の回転数の算出動作である。つまり圧縮機の容積
がCC2の場合の回転数に対する冷房能力は第1図から
求めることができ、ステップ2で算出された必要冷房能
力がQの時必要な圧縮機回転数はNC2となる。
ステップ4は、実際のエンジンあるいは冷媒圧縮機の回
転数NEとステップ6で算出された必要な回転数NC2
との比較動作である。この比較動作でNE < NC2
の場合は、必要冷房能力が得られないことになるので、
ステップ5へ移行して圧縮機が大容積00.で駆動され
る。寸たNE≧NC2であれば必要冷房能力を得ること
ができるので、ステップ6へ移行して圧縮機の容積はC
C2で駆動される。その後はステップ2に戻ってループ
循環を行なう。
第4図は以上のような制御動作を行々う制御装置の回路
図である。
Aは冷媒蒸発器の入口側空気温度を検出するサーミスタ
等の温度検出素子Thを含む増幅回路であり、圧縮機容
積がCC2であると想定した場合の入口側空気温度に対
する必要冷房能力を満足し得る圧縮機の回転数を電圧信
号に対応させて出力する。この増幅回路Aの出力電圧V
Oは。
し、 Vaは温度検出素子Thの端子電圧、 Vbは基
準電圧、 Rfは抵抗器乙の抵抗値、R3は抵抗器5の
抵抗値である。
Bはエンジンあるいは圧縮機回転数を表わすパルス信号
を電圧信号に変換する周波数−電圧変換回路で、エンジ
ンあるいは圧縮機の回転数に応じてレベルが変化する電
圧信号を出力する。
勿論、この回転数−電圧の対応関係は増幅回路Aにおけ
るそれと同じにされている。!、た回転数をパルス信号
の形でなく、直接電圧信号として取り出すこともできる
Cは比較回路で、増幅回路Aの出力電圧VOすなわち、
圧縮機容積がCC2のもとて必要とされる圧縮機回転数
と、変換回路Bの出力電圧■dすなわち、実際の圧縮機
回転数とを比較し、この比較結果に応じて圧縮容積切替
信号を出力して 7− トランジスタ′rrをオン、オフする。”Y+は トラ
ンジスタTrと共にオン、オフするリレー。
Svはソレノイドで、ここでは前述したスクロール圧縮
機の電磁弁を駆動し9通電により電磁弁を開にして圧縮
機容積を小容積002とする。
Sはメインスイッチ、Eは車輛用電源である。
以上のような構成により、 Vo<Vd (すなわち。
圧縮機容積CC2のもとで必要な回転数〈実際の回転数
)でトランジスタTrがオンになり、ソレノイドSに通
電されて小容積CC2で圧縮機が駆動される。逆に、 
Vo>Vdであれば、圧縮機容積002のもとでは現在
の回転数で必要な冷房能力を得ることができないことを
意味し、トランジスタTrはオフで圧縮機は大容積CC
1で駆動される。以上のような容積の切り替えが第2図
に示しだフローチャー1・にもとづいて行なわれる。
第5図は本発明の他の実施例の回路図である。
この実施例は、圧縮機の回転数とあらかじめ定められた
回転数の比較を行なって圧縮容積の切替を行なうように
している。
 8− 変換回%B、比較回路C及びそれ以降の回路については
前記実施例と同様であり、詳細な説明は省略する。
増幅回路A′は、あらかじめ定められた回転数を設定す
る回路で、電源Eに対して直列接続した抵抗器17.1
8により分圧したC′点電圧Vc /を基準電圧とし、
この基準電圧を比較回路Cにおける演算増幅器2の非反
転入力端子に加えるようにしている。勿論、この基準電
圧は変換回路Bにおける回転数−電圧の対応関係に一致
するようにされている。例えば圧縮容積切替え回転数を
1800rpmにするためには、変換回路Bでの入力パ
ルス信号1800rpmに対する出力電圧■dと等しく
すれば良い。制御動作は前記実施例と同様である。
以上説明してきたように5本発明では圧縮能力が段階的
に可変の冷媒圧縮機を使用して、高速走行時すなわち、
圧縮機回転数が必要以上に高い時は圧縮能力を小さくし
てエンジン負荷を軽くすることにより省エネルギー化に
寄与し。
逆に低速走行時すなわち、圧縮機回転数が低い時には従
来の圧縮能力に比してより大きな圧縮能力で圧縮機を駆
動することにより冷房能力を向」ニさせることができる
という効果が得られる。
また圧縮機容積を00+と002との間で切り替えて駆
動できるので、冷房運転中の圧縮機のオン。
オフ回数は従来に比して非常に少なく、駆動系へのショ
ック軽減化に寄与する効果は太きい。
なお圧縮能力を段階的に可変とする圧縮機については、
上述したスクロール型圧縮機において容積を可変とした
ものに限らない。例えば。
圧縮機の入口と出口間にバイパス路を設けてこの冷媒バ
イパス量を段階的に調整可能にしたり。
圧縮機の入口側に絞り弁を設けて冷媒供給量を段階的に
調整可能にすること、あるいはすきま容積が可変の圧縮
機を使用して、圧縮能力を段階的に可変とすることがで
きる。またエンジンあるいは圧縮機の回転数をパルス信
号で取り出す場合は、これを電圧信号に変換せずとも基
準クロックパルスとのパルス数を比較するようにしても
、切替えを行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に使用する圧縮能力可変型冷媒圧縮機の
回転数に対する冷房能力特性図、第2図は本発明による
制御装置の動作フローチャートの一例を示した図、第6
図は冷媒蒸発器の入口側空気温度に対して必要とされる
冷房能力の特性図、第4図は本発明の一実施例の回路図
。 第5図は本発明の他の実施例の回路図。 図中、 A、A’は増幅回路、Bは周波数−電圧変換回
路、Oは比較回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、車輛エンジンによって駆動され圧縮能力が可変の冷
    媒圧縮機を用いた車輛用空調装置の制御装置であって、
    前記車輛エンジンあるいは冷媒圧縮機の回転数に応じて
    前記圧縮能力を切り替えることを特徴とする制御装置。 2、前記車輛エンジンあるいは冷媒圧縮機の回転数とあ
    らかじめ定められた回転数との比較を行なうことにより
    、前記圧縮能力を切り替えるこ・とを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の制御装置。 3、前記車輛エンジンあるいは冷媒圧縮機の回転数と、
    冷媒蒸発器の吸入空気温度等を検出することにより求め
    られた必要とされるべき回転数との比較を行なうことに
    より、前記圧縮能力を切り替えることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の制御装置。
JP56206626A 1981-12-21 1981-12-21 車輌用空調装置の制御装置 Pending JPS58105821A (ja)

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JP56206626A JPS58105821A (ja) 1981-12-21 1981-12-21 車輌用空調装置の制御装置
DE8282306808T DE3272218D1 (en) 1981-12-21 1982-12-20 A capacity control device for a compressor in a refrigerating system
EP82306808A EP0085245B1 (en) 1981-12-21 1982-12-20 A capacity control device for a compressor in a refrigerating system
AU91728/82A AU559316B2 (en) 1981-12-21 1982-12-21 Capacity control device for compressor

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JP56206626A JPS58105821A (ja) 1981-12-21 1981-12-21 車輌用空調装置の制御装置

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JP (1) JPS58105821A (ja)
AU (1) AU559316B2 (ja)
DE (1) DE3272218D1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
EP0085245B1 (en) 1986-07-23
EP0085245A1 (en) 1983-08-10
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