JPS62231813A - 自動車用空調装置の制御装置 - 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】 （ｙｉ業上の利用分野） この発明は、自動車用空調装置、特にコンプレッサとエ
バポレータとを含む冷凍サイクルの制御システムに関す
るものである。

（従来の技術） 自動車用空調装置において、例えば特開昭５７−３３２
７５号公報や実公昭５７−１９４９６号公報に示されて
いるように、エバポレータの蒸発圧力を制御する圧力制
御弁を設け、蒸発器の温度が凍結温度以下とならないよ
うに制御する制御システムは公知である。この圧力制御
システムによると．コンプレツサの断続がないため、こ
のコンプレッサを駆動するエンジンの負荷の変動が少な
く、ドライバビリティが良好であるという利点がある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記圧力制御システムにおいては、エバ
ポレータの熱負荷が小さい場合、例えば冬期にデミスト
を行うように外気温度が低い状態で冷凍サイクルを駆動
した場合には、エバポレータの蒸発圧力を調節すること
ができなくなり、エバポレータが凍結しやすくなるとい
う問題点があった。

そコテ、この発明においては、上記圧力制御システムの
利点を生かしつつ、エバポレータの凍結を防止すること
ができる自動車用空調装置の制御装置を提供することを
課題としている。

（問題点を解決するための手段） しかして、この発明の要旨とするところは、第１図に示
すように．コンプレツサ７とエバポレータ６とを含む冷
凍サイクルを有する自動車用空調装置の制御装置におい
て、前記エバポレータ６の蒸発圧力を制御する圧力制御
手段２００と、前記コンプレッサ７を断続制御する断続
側′４ＩＩ手段３００と、第１の所定時間を設定する第
１のタイマ４００と、第２の所定時間を設定する第２の
タイマ５００と、前記第１のタイマ４００により設定さ
れた第１の所定時間内は前記圧力制御手段２００のみに
よる制御とし、前記第２のタイマ５００により設定され
た第、２の所定時間内は前記断続制御手段３００を含む
制御とするよう交互に制御系を切換える切換手段６００
とを設けたことにある。

圧力制御手段２００は、例えばコンプレッサ７の低圧側
に設けられた圧力制御弁から成り、また、断続制御手段
３００にはコンプレッサ７に設けられた電磁クラッチを
含むことができる。

（作用） したがって、第１の所定時間を経過するまでは、圧力制
御例手段２００による制御とし、その後は断続制御手段
３００を含む制′４１１１とし、第２の所定時間を経過
すると再び圧力制御手段２００による制御に戻るように
なるので、第１の所定時間だけ圧力制御とすることで凍
結を防止することができると共にコンプレッサ７の断続
を少なくすることができ、そのため、上記課題を達成す
ることができるものである。

（実施例） 第２図において、自動車用空調装置は、空調ダクトｌの
最上流側に内気人口２と外気人口３とが２股に分かれる
形で形成され、その分かれた部分に内外気切換ドア４が
設けられ、この内外気切換ドア４により空調ダクト１内
に導入すべき空気を内気と外気とに選択するようになっ
ている。

送風機５は、空調ダクト１内に空気を吸込んで後流側に
送風するためのもので、この送風機５の後流側にエバポ
レータ６が設けられている。

エバポレータ６は．コンプレツサ７．コンプレツサ８、
レシーバタンク９、エクスパンションバルブ１０及び圧
力制御弁１１と共に配管結合されて冷凍サイクルを構成
している。コンプレッサ７は、エンジン１２から伝達さ
れる駆動力を断続するための電磁クラッチ１３を有し、
該電磁クラッチ１３が第１図に示した断続制御手段３０
０の一部を構成する。圧力制御弁１１は、吸入絞り弁（
ＳＴＶ）又は蒸発圧力制御弁（ＥＰＲ）であって、第１
図に示した圧力制御手段２００を構成する。

上記エバポレータ６の後流側にはエアミックスドア１４
とヒータコア１５とが配置され、エアミックスドア・１
４の開度に応じてヒータコア１５へ送られる空気とヒー
タコア１５をバイパスする空気との割合が調節される。

ヒータコア１５を通過した空気とバイパスした空気とは
後に混合されて温度調節される。

空調ダクト１の後端は、デフロスト吹出口１６、ベント
吹出口１７及びヒート吹出口１８に分かれて車室１９に
開口し、その分かれた部分にモードドア２０ａ、２０ｂ
が設けられ、言亥モードドア２Ｏａ、２０ｂを選択的に
開閉することで吹出モードが変えられるようになってい
る。

上述した内外気切換ドア４、エアミックスドア１４及び
モードドア２０ａ、２０ｂは、それぞれアクチュエータ
２１ａ〜２１Ｃにより操作され、さらに該アクチュエー
タ２１ａ〜２１ｃが駆動回路２２ａ〜２２Ｃを介してマ
イクロコンピュータ２３からの出力信号に基づいて制御
される。また、送風機５の回転数及び電磁クラッチ１３
のオンオフも同様にそれぞれ駆動回路２２ｄ、２２ｅを
介してマイクロコンピュータ２３からの出力信号に応じ
て基づいて制御される。

マイクロコンピュータ２３は、中央処理装置ＣｐｕＳ続
出し専用メモリＲＯＭ、ランダムアクセスメモリＲＡＭ
、水晶振動子２４を伴って基準パルスを発生するクロッ
ク発生部等を有する周知のものである。該マイクロコン
ピュータ２３にはＡ−Ｄ変換器２５が接続されている。

このＡ−Ｄ変換器２５は、車室１９内の温度１食出する
車内センサ２６、エアミックスドア１４の開度を検出す
る開度センサ２７、車室１９内に入る日射■を検出する
日射センサ２８、外気温度を検出する外気センサ２９、
エバポレータ６の温度を検出するモードセンサ３０　（
検出温度をＴＥとする。）及び車室１９内の温度を設定
する温度設定器３１が接続され、これらから入力される
アナログ信号をデジタル信号に変えてマイクロコンピュ
ータ２３に送る。また、マイクロコンピュータ２３には
、ヒータコア１５の水温を検出する水温スイッチ３２、
送風機５の駆動を指令するプロアスイッチ３３及び冷房
運転を指令するＡ／Ｃスイッチ３４からの信号が入力さ
れる。そして、マイクロコンピュータ２３において、こ
れらの入力信号に基づき、前述した駆動回路２２ａ〜２
２ｅに出力するための制御信号が演算されるものである
。

次にマイクロコンピュータ２３の制御作動例について説
明するが、内外気切換ドア４、送風機５、エアミックス
ドア１４及びモードドア２０ａ、２０ｂの制御は従来公
知のものと同様であるためその説明を省略し．コンプレ
ツサ７に対する制御についてのみ説明する。

第３図において．コンプレツサの制御は、ステップ１０
０から開始し、該ステップ１００においてプロアスイッ
チ３３がオンであるか否か判定され、それがオフであれ
ばステップ１１１に進んでコンプレッサを停止するよう
にし、一方、それがオンであれば次のステップ１０１に
進む。このステップ１０１においては、前述したＡ／Ｃ
スイッチ３４がオンであるか否か判定され、それがオフ
であればステップ１１１に進んで同様にコンプレッサを
停止するようにし、一方、それがオンであれば次のステ
ップ１０２に進む。

言亥ステ゛ンブ１０２はサイクリングフラグ力くセ゛ン
卜されたか否かに応じて、前述した圧力制御弁１１のみ
による制御系（以下、ＳＴＶ制御という。）と電磁クラ
ッチ１３による断続制御を加えた制御系く以下、サイク
リング制御という。）とを選択するためのもので、後述
するステップ１１０及びステップ１１２と共に第１図に
示した切換手段６００を構成する。該ステップ１０２に
よりサイクリングフラグがセットされていないと判定さ
れると、ステップ１０３へ進み、該ステップ１０３にお
いては、前述したモードセンサ３０からの出力に基づい
てエバポレータ６の温度ＴＥが所定温度Ａ以下になった
か、あるいは所定温度Ｂ以上になったかく例えばＡは２
°Ｃ，Ｂは４℃）を判定する。これにより温度Ｔ。がＡ
以下になったと判定されると、ステップ１０４へ進む。

このステ′ンブ１０４は、８亥ステ゛ンブ１０４に進ん
だ初回に第１のタイマをスタートさせる。この第１のタ
イマは、例えば前述した水晶振動子２４が発生する基準
パルスの数をカウントすることにより時間を測定するも
ので、その測定した時間を１、とする。次のステップ１
０５においては、測定時間ｔ、が予め設定されていた第
１の所定時間Ｃ（ｓ）よりも大きいか否かを判定する。

この第１の所定時間Ｃ（ｓ）はＳＴＶ制御のみによって
エバポレータが凍結しない最大の時間に設定され、実験
的に求められるが、例えば３０分である。ステップ１０
５により第１の所定時間を経過したと判定された場合は
ステップ１１２へ進み、該ステップ１１２においてサイ
クリングフラグをセットし、ステップ１０５により第１
の所定時間が経過していないと判定された場合にはステ
ップ１１３へ進み．コンプレツサを連続的に駆動する。

一方、前記ステップ１０３において温度Ｔ１がＢ以上で
あると判定されると、ステップ１０６へ進み、第１のタ
イマをリセットし、ステップ１１３へ進み、コンプレッ
サを連続的に駆動する。

前記ステップ１０２において、サイクリングフラグがセ
ットされていると判定された場合には、ステップ１０７
へ進む。このステップ１０７においては、前述のステッ
プ１０４と同様に、該ステップ１０７に進んだ初回に第
２のタイマをスタートさせて時間の測定を開始し、その
測定した時間をｔ２とする。次のステップ１０８におい
ては、その測定時間ｔ２が予め設定されていた第２の所
定時間Ｄ　（ｓ）よりも大きいか否かを判定する。

この第２の所定時間は例えば１０分〜２０分である。ス
テップ１０８により第２の所定時間を経過したと判定さ
れた場合は後述するサイクリング制御するためのステッ
プ１１４へ進む。一方、ステップ１０８により第２の所
定時間を経過していないと判定された場合には、ステッ
プ１０９へ進んで第２のタイマをリセットし、次にステ
ップ１１０に進んでサイクリングフラグをリセットし、
次のステップ１１３でコンプレッサを連続的に駆動する
。

ステップ１１４におけるサイクリング制御は、第４図に
示すように、ステップ１１５において、前述のステップ
１０３と同様にモードセンサ３０からの出力に基づいて
エバポレータ６の温度Ｔｔが所定温度Ａ以下になったか
、あるいは所定温度Ｂ以上になったかを判定し、温度Ｔ
ＥがＡ以下になったと判定されると、ステップ１１６に
進んでコンプレッサの駆動を停止し、温度Ｔ。がＢ以上
になったと判定されるとステップ１１７へ進んでコンプ
レッサをオンとするものであり、電磁クラッチ１３、駆
動回路２２ｅ１モードセンサ３０及びステップ１１４の
処理を含むマイクロコンピュータ２３により第１図に示
した断続制御手段３００が構成されるものである。

そして、上述したステップ１１１〜１１４の処理が終了
するとメインルーチンに戻り、さらにステップ１００か
らの処理が繰り返されるものである。

上記構成において、プロアスイッチ３３又はＡ／Ｃスイ
ッチ３４の何れか一方がオンされていない場合は、ステ
ップ１００からステップ１１１又はステップ１００、ス
テップ１０１からステップ１１１の処理を繰り返してコ
ンプレッサ７は停止したままである。ここで、プロアス
イッチ３３及びＡ／Ｃスイッチ３４をオンにすると、マ
イクロコンピュータ２３がその初期設定によりサイクリ
ングフラグをリセットしており、且つエバポレータ６の
温度ＴＥが高いので、ステップ１００、ステップ１０１
、ステップ１０２、ステップ１０３、ステップ１０６、
ステップ１１３の処理が繰り返えされ．コンプレツサ７
が連続運転される。

これによりエバポレータ６の温度ＴＥが徐々に低下し、
所定温度Ａよりも低くなると、ステップ１０３の判定が
反転し、ステップ１０４へ進んで第１のタイマがスター
トする。その第１のタイマが設定した第１の所定時間内
においては、ステップ１０５の判定が”Ｙ”であるから
、以降はステップ１００、ステップ１０１、ステップ１
０２、ステップ１０３、ステップ１０４、ステップ１０
５、ステップ１１３の処理が繰り返され．コンプレツサ
７が連続運転され、ＳＴＶ制御が行われる。

次に上記第１の所定時間が経過すると、ステップ１０５
の判定が”Ｎ”に反転し、ステップ１１２でサイクリン
グフラグがセットされるので、次回にはステップ１０２
の判定が”Ｙ”に反転し、以降はステップ１００、ステ
ップ１０１、ステップ１０２、ステップ１０７、ステッ
プ１０８、ステップ１１４の処理が操り返されてサイク
リング制御に切換えられる。

次に第２のタイマで設定された第２の所定時間を経過す
ると、ステップ１０８の判定が”Ｙ”に反転し、ステッ
プ１１０でサイクリングフラグがリセットされるので、
以降はステップ１００、ステップ１０１、ステップ１０
２、ステップ１０３、ステップ１０６、ステップ１１３
の処理、即ち、再びＳＴＶ制御に切り換えられるもので
ある。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明によれば、ＳＴＶ制御とサ
イクリング制御とを時間により交互に切換えるようにし
たので、ＳＴＶ制御時にはコンプレッサの断続がなく、
良好なドライバビリティを維持することができると共に
、このＳＴＶ制御ではエバポレータが凍結しそうになっ
た場合にはサイクリング制御に切換えてその凍結を防止
することができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の構成を示す構成図、第２図はこの発
明の実施例における自動車用空調装置を示す構成図、第
３図は同上に用いたマイクロコンピュータのコンプレッ
サ制御ルーチンを示すフローチャート、第４図は同上の
サイクリング制御ルーチンを示すフローチャートである
。 ６・・・エバポレータ、７・・・コンプレッサ、１１・
・・圧力制御弁、１３・・・電磁クラッチ、２００・・
・圧力制御手段、３００・・・断続制御手段、４０００
・・・第１のタイマ、５００・・・第２のタイマ、６０
０・・・切換手段。 第１図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．　コンプレツサとエバポレータとを含む冷凍サイク
   ルを有する自動車用空調装置の制御装置において、 前記エバポレータの蒸発圧力を制御する圧力制御手段と
   、 前記コンプレツサを断続制御する断続制御手段と、 第１の所定時間を設定する第１のタイマと、第２の所定
   時間を設定する第２のタイマと、前記第１のタイマによ
   り設定された第１の所定時間内は前記圧力制御手段のみ
   による制御とし、前記第２のタイマにより設定された第
   ２の所定時間内は前記断続制御手段を含む制御とするよ
   う交互に制御系を切換える切換手段と、 を具備することを特徴とする自動車用空調装置の制御装
   置。
2. ２．　圧力制御手段は、コンプレツサとエバポレータと
   の間の圧力に応じて弁開度を調節する圧力制御弁から成
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の自動車
   用空調装置の制御装置。
3. ３．　断続制御手段は、コンプレツサに設けられた電磁
   クラツチと、エバポレータの熱負荷を検出する熱負荷検
   出手段と、該熱負荷検出手段の出力に応じて前記エバポ
   レータの温度を所定温度範囲に保つよう前記電磁クラツ
   チを操作する温度制御手段とから成ることを特徴する特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の自動車用空調装置
   の制御装置。