JPS62213651A - 冷凍サイクル制御装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は自動車用空調機等に用いられる冷凍サイクルの
制御装置に関するものである。

従来の技術 自動車用空調機においては、圧縮機はエンジンのクラン
クブーりより電磁クラッチを介して駆動され圧縮機の回
転＆　Ｉｄ　７００　ｒｇｍ〜６０００　ｒｐｍと広い
範囲で使用される。しかし、圧鼎機の容量は主として低
回転時に十分な冷房負荷を満足するように設定されてお
り、従って高回転時とが低冷房負荷時には冷房能力が過
大となることがある。冷房能力が過大になれば蒸発圧力
が低下し蒸発器が過度に冷却されて看謂する。一旦着霜
すると木の層で通風がしゃ断されるので伝熱性能が落ち
てくる。これ全防止する為に従来の冷凍サイクル制御装
置は、例えば特開昭５７−５５３６５号公報にも示され
ているように、着霜検知全蒸発器温度を検出する温度検
出方式により行ない、圧縮機全断続運転するものがほと
んどである。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このように温度によって着霜防止を行なう手段
では、検知場所においては周囲の雰囲気、例えば、強風
や突風の影響上受けて温度検出を誤まることが多く、着
霜防止のための圧縮機断続運転全正確に行なうことがで
きず誤動作を起こし易いという問題があった。

本発明は上記問題点に鑑み、冷房能力過大による蒸発器
の着霜状態を冷媒流量の変化状況で検知することにより
、周囲の雰囲気全文は易い従来の温度検出方式よりもさ
らに確実に圧縮機の断続運転を行なうことができる冷凍
サイクルの制御装置全提供するものである。

問題点全解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の冷凍サイクルの制
御装置は、第１図に示すように蒸発圧力Ｐｏを投定する
設定手段と、蒸発圧力ｐＥ２検出する圧力検出手段と、
圧縮機回転数Ｎ＋に検出する回転数検出手段と、冷媒流
量Ｇｒ（ｉ−検出する流量検出手段と、前記設定手段の
値Ｐｏと前記圧力検出手段の値ＰＥヲ比較する比較手段
（Ｉ）と、圧縮機の０Ｎ−ＯＦＦ状態を前記検出回転数
で判定する判定手段と、前記値ＰｏとＰＥが等しくなる
時の圧縮機回転数Ｎｏと冷媒流量Ｇｅ　を記憶する記憶
手段と、前記比較手段（Ｉ）でＰＯ＞ＰＣとなった時Ｎ
１とＮ、の回転数比Ａ＝Ｎ、／Ｎ、全演算する演算手段
（Ｉ）と、ＧｒとＡ　Ｘ　Ｇｏの冷媒流量比Ｇ／ＡＸＧ
Ｏ’に演算する演算手段（ロ）と、あらかじめ前記演算
手段（ＩＩ）　７）冷媒流量比Ｇｒ　／　Ａ　Ｘ　Ｇｇ
　を投定値にとして記憶した設定値記憶手段と、前記比
Ｇｒ　／　Ａ　Ｘ　Ｇｏと設定値Ｋを比較する比較手段
（ＩＩ）と、前記比較手段（ＩＩ）でＧｒ　／Ａ　Ｘ　
Ｇ６≦にとなる時に圧縮機の運転を停止する信号を出力
する出力手段（Ｉ）と、前記出力手段（Ｉ）により圧縮
機が運転停止中、前記比較手段（Ｉ）でＰＯ≦ＰＫとな
った時に再び圧縮機の運転を開始する信号を出力する出
力手段（ＩＩ）よジ溝底したものである。

作　　用 冷房能力が過大となった時蒸発圧力が低下し蒸発器が過
度に冷却されて着霜が進む。圧縮機は自動車エンジン（
図示せず）で駆動されているため、回転数の変化に共い
たえず冷媒流量は変化するが、各々の回転数に対して冷
媒流量を見れば着霜が進むにつれて除々に減少していく
。このような冷媒流量の又化度合で着霜状態全検知する
ので、従来の温度検出方式のように強風や突風などの周
囲雰囲気の影響を受けることなく、確実に圧縮機の断続
運転を行なえるものとなる。

実施例 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

第２図は本発明の冷凍サイクルの制御装置全自動車用空
調装置に適用した一例を示すものである。

第２図において、１は冷凍ブイクル、２は圧縮機、３は
凝縮器、４１ｄ絞り装置、５は蒸発器、６け圧力センサ
ー、７は流量センサーでこれら全順次連結して冷凍サイ
クル全構成するとともに送風ファン８、回転センサー１
０．冷凍サイクル制御装置１１全備えている。圧縮機２
は電磁クラッチ９を介して自動車エンジン（図示せず）
によＶ駆動される。１２は冷凍サイクル制御装置よりの
信号を受は電磁クラッチ’ｋＯＮ−ＯＦ　Ｆ　ｌ、て圧
縮機の運転１ＯＮ−ＯＦＦする制御回路である。ここで
冷媒流量検出手段として用いる流量センブー６は圧縮機
２の吐出側に設けており、その形式としては多異形のタ
ービン式流量センサーである。また、圧縮機回転数検出
手段に用いる回転センサーは電磁クラッチ部（圧縮機１
ｌｉ１１］側面）を検出する位置に設けられている。

図中に示す矢印方向は冷媒の流れ方向を示すもので冷房
能力過大運転により蒸発器に着霜が生じてくると圧力セ
ンサー６、流量センサー７、回転センサー１０からの各
信号全入力信号とする冷凍サイクル制御装置が圧縮機全
停止するか否か全判定する。また、圧縮機を停止した後
再び運転開始するか否かを圧力センサー６からの信号で
判定する。圧縮機はこの一連の動作？：繰り返して断続
運転全行なう。′ 次（こ第３図によジ冷凍サイクル制御装置１２の措収に
ついて説明する。

同図において、２１はあらかじめ設定蒸発圧力Ｐｏを設
定する設定回路、２２は圧力センサー６からの蒸発圧力
ＰＥの検出信号を入力し、設定回路２１の噴Ｐｏと比較
する比較回路（Ｉ）、２３は圧縮機のＯＮ−ＯＦＦ状態
を回転センサー１０の圧縮機回転＆ＮＩの検出信号全入
力して判定する判定回路、２４は設定回路２１の値Ｐｏ
と圧力センサー６からの入力値ＰＥとが等しくなった時
の回転センサ−１０からの入力値ＮＯと流量セン４ｊ″
−７からの入力値Ｇｏｋ記憶する記憶回路、２５は記憶
回路２４の端Ｎｏと回転センブー１０からの入力値Ｎ１
の回転数比Ａ＝Ｎ＋／Ｎｏを演算する演算回路（Ｉ）、
２６は回転数比Ａ（演算回路（Ｉ）　）　’に乗算した
Ｇ。

（記憶回路２４）と流量セン＋ｊ−７からの入力値Ｇｒ
の冷媒流量比を演算する演算回路（山、２７はあらかし
め設定（ｉ（ｉ　Ｋ　ｋ設定記憶する設定記憶回路、２
８は演算回路（１１）２６からの値（Ｇｒ　／Ａ−Ｇｏ
）と設定値記憶回路２７の値（設定１ｉｒｉＫ）を比較
する比較回路（ＩＩ）、２９は比較回路（ＩＩ）　２　
Ｂからの出力により圧縮機ＯＮ−ＯＦＦ制御回路に運転
停止信号を出力する出力手段（Ｉ）、３０は出力手段（
Ｉ）２９の出力により圧縮機が運転停止中、比較回路（
Ｉ）２１の出力により圧縮機０Ｎ−ＯＦＦ制御回路に運
転再開の信号を出力する出力回路（田である。

ここで、圧力センサー６は第１図の圧力検出手段（こ、
流量センサー７は刀１図の流量検出手段ｌこ、回転セン
サー１ｏは第１図の回転数検出手段に、設定回路２１ｉ
ｄ第１図の設定手段に、比較回路（Ｉ）２２は′ｙＪ１
図の比較手段（Ｉ）に、判定回路２３は第１図の判定手
段Ｃ乙記憶回路２４は第１図の記憶手段に、演算回路（
Ｉ）２５は尤１図の演算手段（Ｉ）に、演算回路２６は
第１図の演算手段（ロ）に、設定値記憶回路２７は第１
図の設定値記憶手段に、比較回路（ロ）２８は第１図の
比較手段（ロ）に、出力回路（Ｉ）２９は第１図の出力
手段（Ｉ）に、出力回路（［１）３０は第１図の出力手
段（田にそれぞれ相当し、具体的にハ例工ばマイクロコ
ンピュータ（ＬＳＩ）などで実現される。

第４図は第３図に示す冷ａ！ブイタル制御装置の作用を
さらに詳細に説明するフローチャートである。

第４図において、設定蒸発圧力Ｐｏは冷房負荷にＳじ設
定回路２１にて設定される（ステップ１）。

設定値には設定値記憶回路２７にて設定記憶される（ス
テップ２）。ここで設定値ＫＦｉ冷媒流量の変化度合、
言いかえれば着霜状況を判断するためのもので、例えば
蒸発器への着霜量が伝熱性虐に大きく影響を及ぼし始め
た時１ｇ′Ｉにおける値ｉＫと定めれば良い。蒸発圧力
ＰＥ、圧縮機回転＆Ｎ１、冷媒流爪金それぞれ圧力セン
サー６、回転センサー１０、流量センサー７で検出し、
この各信号全冷凍ブイクル制御装置１１に入力する（ス
テップ３）。検出蒸発圧力ＰＥ（／″ｉ設定圧力ＰＯと
比較回路（Ｉ）２２にて比較される（ステップ４）。次
に判定回路２３にて圧縮機が０Ｎ（Ｎ＋←Ｏ）状態から
０ＦＦ（Ｎ＋＝Ｏ）状態かを判定する（ステップ５）。

圧縮機がＯＮ状席ならば、Ｐａ≦ＰＥの状態では蒸発圧
力が冷房負荷に応じた圧力となるまで（Ｐｏ＝Ｐｔ状懲
）、検出される回転＆Ｎ＋と冷媒流量Ｇｒ全それぞれＮ
、・Ｇｏとして記憶していく。従って最終的には冷房負
荷に応じた（Ｐｏ＝Ｐｘ状態）最適冷媒流量Ｇ、とその
時の圧縮機回転数Ｎｏが記憶される（ステップ６）。

そして冷房能力過大域に入ってくるとＰｏ）Ｐｇ状態と
なり次第に蒸発器５に着霜してくる。そこで冷媒流量の
変化度合金調べるため、まず演算回路（ｉ）２５にて検
出回転数Ｎ１とＰｏ＝Ｐｔ状愚に２いて記憶した回転数
Ｎｏとの比Ａ　＝ＮＩ　／Ｎｏ　ｋ演算する（ステップ
７）。これは圧縮機が自動車エンジン（図示せず）で１
枢動されているためたえず検出回転数Ｎ１は変化しそれ
に共なって冷媒流量Ｇｒが変化するので記憶回路２４で
求めた口伝＆ＮＯ時の最適冷媒流量Ｇｏを検出回転数Ｎ
１に相当させるため演算する（ステップ８）。その比Ｇ
　ｒ　／　Ａ　Ｘ　Ｇ　６のの値は比較回路（山２８に
て設定値にと比較される（ステップ９）。この比較回路
（ＩＩ）２８は第４図に示すように比Ｇｒ　／　Ａ　Ｘ
　Ｇ６の値が設定値によりも大きい場合にはさほど蒸発
器５には着霜していないと判断し、そのまま冷房運転を
継続するとともにもとに戻り、再び各センサーからの物
理量を検出する。

−力比Ｇｒ　／　Ａ　Ｘ　Ｇｏが設定値Ｋに等しいか小
さくなった場合には蒸発器５に伝熱性能に大きく影響を
及ぼし初める程度の着霜を生じていると判断し、出力回
路（Ｉ）２９が圧縮機運転停止信号を出力する。

そして再び各センサーからの物理量を検出する。

比較回路（Ｉ）２２にてＰａ）Ｐｉの状急のままであれ
ば、判定回路２３で圧縮機がＯＦＦ状態にあることを判
定して出力回路（Ｉ）２９が続けて圧縮機運転停止信号
を出力し再び各センサーからの物理量を検出する。Ｐｇ
が上昇してＰｏ≦ｐｇの状急になれば、前記同様判定回
路２３で圧縮機がＯＦＦ状急にあることを判定するので
出力回路（ＩＩ）　３０が再び圧揖機運転を開始する信
号を出力する。冷凍サイクル制御装置は「１び各センサ
ーからの物理量を検出して、着２１１状況全検知する。

以−ヒのような一連の動作を繰ジ返すことにより冷凍サ
イクル制御装置１１の発する信号を受ける圧縮機ＯＮ−
ＯＦＦ制御回路が圧縮機の運転を断続させる。

なお、上記実施例では流量検出手段として圧縮機の吐出
側にタービン式流量センｆを設けた場合で説明したが、
流量センサの種類やその設置位置、また圧力センサーの
設置位置については本実施例に限定されるものでないこ
とは明らかである。

発明の効果 以上述べてきたよう番こ本発明の冷凍サイクル制御装置
は、従来より広く一般に用いられている蒸発器温度全検
出して着霜防止制御？行なう温度検出方式の強風や突風
による圧縮機断続運転の誤動作をほぼ完全に解消し得る
とともに、確実にかつ適確な時期に圧縮機の運転の断続
を行なうことができ、最大限の冷房効果が発揮できる効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の冷凍サイクル制御装置を機能実現で表
示したクレーム対応図、＄２図は同冷凍すイクル制御装
置全備えた自動車用空調装機の一例を示す構成図、第３
図は本発明の一実施例である自動車用空調機のブロック
図、第４図は同制御装置の作用を詳細に説明する７０−
チャート図である０ １・・・・・・自動車用空調機、６・・・・・・圧力セ
ンサー（圧力検出手段）、７・・・・・・流量センサー
（冷媒流量検出手段）、１０・・・・・・回転センサー
（圧縮機回転数検出手段）、１１・・・・・・冷凍サイ
クル制御装置、２１・・・・・・設定回路、２２・・・
・・・比較回路（Ｉ）、２３・・・・・・判定回路、２
４・・・・・・記憶回路、２５・・・・・・演算回路（
Ｉ）、２６・・・・・・演算回路（Ｉｔ）、２７・・・
・・・設定値記憶回路、２８・・・・・・比較回路（ｎ
Ｌ２９・・・・・・出力回路（Ｉ）、２８・・・・出力
回路（ロ）。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第　
１　図 ／−一一自動車用空調我 ６−、圧力乞ンサー ７−−一流量セ）サー ｆＯ−一一回転℃ンサー 第　　２　　図　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　！！−−−波２にナイクル卸司Ｚ／−−一般定＠路 ２Ｚ−比較＠昌（１） ２３−　判定＠路 ２４−−一記境＠路 ２５−−一漁箕面路（Ｉｌ ２６−−−廣算＠路（Ｉｎ） ２７−−一般定値記ｊ倉恥 ２８−史較田洛（］Ｉ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　蒸発圧力Ｐ＿ｏを投定する設定手段と、蒸発圧力Ｐ＿
   Ｅを検出する圧力検出手段と、圧縮機回転数Ｎ＿１を検
   出する回転数検出手段と、冷媒流量Ｇ＿ｒを検出する流
   量検出手段と、前記設定手段の値Ｐ＿ｏと前記圧力検出
   手段の値Ｐ＿Ｅを比較する比較手段（Ｉ）と圧縮機のＯ
   Ｎ−ＯＦＦ状態を前記検出回転数で判定する判定手段と
   前記値Ｐ＿ｏとＰ＿Ｅが等しくなる時の圧縮機回転数Ｎ
   ＿０と冷媒流量Ｇ＿０を記憶する記憶手段と、前記比較
   手段（Ｉ）でＰ＿ｏ＞Ｐ＿Ｅとなった時Ｎ＿１とＮ＿０
   の回転数比Ａ＝Ｎ＿１／Ｎ＿０を演算する演算手段（Ｉ
   ）と、Ｇ＿ｒとＡ×Ｇ＿０の冷媒流量比Ｇ／Ａ×Ｇ＿０
   を演算する演算手段（ＩＩ）と、あらかじめ前記演算手
   段（ＩＩ）の冷媒流量比Ｇ＿ｒ／Ａ×Ｇ＿０を設定値Ｋ
   として記憶した設定値記憶手段と、前記比Ｇ＿ｒ／Ａ×
   Ｇ＿０と設定値Ｋを比較する比較手段（ＩＩ）と、前記
   比較手段（ＩＩ）でＧ＿ｒ／Ａ×Ｇ＿０≦Ｋとなる時に
   圧縮機の運転を停止する信号を出力する出力手段（Ｉ）
   と、前記出力手段（Ｉ）により圧縮機が運転停止中、前
   記比較手段（Ｉ）でＰ＿ｏ≦Ｐ＿Ｅとなった時に再び圧
   縮機の運転を開始する信号を出力する出力手段（ＩＩ）
   とを備えた冷凍サイクル制御装置。