KR100364686B1 - 차량용 공조장치 - Google Patents

차량용 공조장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100364686B1
KR100364686B1 KR1020000031171A KR20000031171A KR100364686B1 KR 100364686 B1 KR100364686 B1 KR 100364686B1 KR 1020000031171 A KR1020000031171 A KR 1020000031171A KR 20000031171 A KR20000031171 A KR 20000031171A KR 100364686 B1 KR100364686 B1 KR 100364686B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
suction
compressor
pressure
temperature
Prior art date
Application number
KR1020000031171A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010007280A (ko
Inventor
히라오도요타카
후지타니마코토
그레고리에이. 메이저
신 젱
Original Assignee
미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
제네랄 모터즈 코포레이션
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤, 제네랄 모터즈 코포레이션 filed Critical 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤
Publication of KR20010007280A publication Critical patent/KR20010007280A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100364686B1 publication Critical patent/KR100364686B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3205Control means therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3205Control means therefor
    • B60H1/3208Vehicle drive related control of the compressor drive means, e.g. for fuel saving purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H1/3204Cooling devices using compression
    • B60H1/3205Control means therefor
    • B60H1/3216Control means therefor for improving a change in operation duty of a compressor in a vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3236Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3239Cooling devices information from a variable is obtained related to flow
    • B60H2001/3241Cooling devices information from a variable is obtained related to flow of air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3236Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3248Cooling devices information from a variable is obtained related to pressure
    • B60H2001/325Cooling devices information from a variable is obtained related to pressure of the refrigerant at a compressing unit
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3236Cooling devices information from a variable is obtained
    • B60H2001/3255Cooling devices information from a variable is obtained related to temperature
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/32Cooling devices
    • B60H2001/3269Cooling devices output of a control signal
    • B60H2001/327Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit
    • B60H2001/3275Cooling devices output of a control signal related to a compressing unit to control the volume of a compressor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Abstract

본 발명은, 엔진회전수가 변동하여도 영향을 받지 않고, 게다가 공조 느낌이 좋고 에너지 절약 운전이 가능한 차량용 공조장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은, 흡입압력(LP)을 자기 제어할 수 있고, 또, 목표흡입압력(LP)을 외부신호에 의해 설정할 수 있는 수요용량가변압축기를 이용한 차량용 공조장치에 관한 것이다. 공조부하에 따라 흡출온도를 설정한 후, 이 흡출온도설정치에 대응하는 냉동사이클의 흡입압력(LP)을 결정해, 이 흡입압력(LP)을 설정하는 외부신호를 상기 수요용량가변압축기에 입력하여 냉동사이클운전을 행하도록 하였다.

Description

차량용 공조장치{VEHICULAR AIR CONDITIONER}
본 발명은 수요용량가변압축기를 이용하여 흡출온도를 제어하는 차량용 공조장치에 관한 것이다.
도 4는, 종래 차량용 공조장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 이 차량용 공조장치는 일반적인 자동차에 설치한 일 실시예이다.
도입한 공기의 냉난방 및 제습을 행해 차량 실내로 흡출하는 공조유니트(10)는, 내외공기박스(10A), 블로워유니트(10B), 쿨러유니트(10C) 및 히터유니트(10D)로 구성되어 있다. 이 공조유니트(10)는, 통상 대시보드 하방의 차량 실내에 설치되어 있다. 또, 참조번호(11)는 각종의 운전 제어를 행하는 제어부, 참조번호(12)는 승객의 선호에 따라 설정 조작하는 각종 스위치류나 운전표시부 등이 배치된 조작부이다.
이하, 이 공조유니트(10)를 공조의 흐름 순서로 설명한다.
공조유니트(10)에 도입되는 공기는, 내외공기박스(10A)에 있어서 내외 공기 전환 댐퍼(13)의 개폐를 전환 조작함에 의해, 차량 실내의 외기(a) 또는 차량 실내의 내기(b) 중 어느 일방이 선택된다. 도입된 외기(a) 또는 내기(b)(이하, "도입공기" 라 함)는, 블로워유니트(10B)에 설치된 블로워팬(14)에 흡인되거나, 차량의 주행 바람으로서, 공조탱크(AD) 내를 통과하는 블로워팬(14)의 하류측에 설치된 쿨러유니트(10C) 내의 증발기(15)를 통과하는 도입공기와 열교환하여 냉방 및 제습을 행할 수 있다.
냉매계는, 압축기(16), 응축기(17), 팽창밸브(18) 및 증발기(15)를 주요 구성요소로 하고, 각 기기 사이를 냉매배관(19)에서 접속하는 것으로 냉매순환회로를 형성한 것이다.
압축기(16)는, 구동원의 엔진(E)과 압축기클러치(20)를 통해 연결되어 있다. 이 압축기(16)는, 증발기(15)에서 기화한 저온저압의 가스냉매를 압축해, 고온고압의 가스냉매로서 응축기(17)로 공급하는 것이다.
응축기(17)는, 압축기(16)에서 공급된 고온고압의 가스냉매를 주행 바람 등의 외기로 냉각하고, 가스형태 냉매를 응축 액화시키는 것이다. 이렇게 액화된 냉매는, 리시버(receiver, 도시 생략)에서 기액의 분리가 이루어진 후, 고온고압의 액체 냉매로서 팽창밸브(18)로 공급된다.
팽창밸브(18)에는, 고온고압의 액체 냉매를 감압 및 팽창시키는 것에 의해 저온저압의 액체(안개) 냉매로 하여, 공조유니트(10) 내에 설치되어 있는 증발기(15)로 공급된다.
이하, 동일 방법으로 냉매를 순환시키는 것에 의해, 냉동사이클이 형성된다.
또, 증발기(15)의 하류측에는 히터유니트(10D)가 배치되어, 그 내부에는 히터코어(21)가 설치되어 있다. 이 히터코어(21)에는, 워터밸브(22)에 의해 유량 제어된 고온의 엔진냉각수가 도입되어, 통과하는 도입공기와 열교환하여 난방을 행할 수 있다. 또, 히터코어(21)를 통과하는 도입공기의 유량은, 에어믹스댐퍼(22)의 개방에 의해 조정가능하다.
이 결과, 히터유니트(10D) 내에 도입공기를 소망의 온도로 조정하거나, 혹은히터유니트(10D)에 설치된 서리제거장치흡출구(23), 페이스흡출구(24), 풋흡출구(25)에서 댐퍼조작에 의해 선택적으로 공조공기를 흡출할 수 있다.
이러한 공조유니트(10)는, 냉방 및 제습을 행하는 증발기(15)의 하류측에 난방을 행하는 히터코어(21)를 배치하는 구성으로 한 것이므로, 냉각하여 제습한 도입공기를 다시 적정 온도로 재가열하는 제습공조가 가능하게 되고, 온도를 유지하여 창의 서리를 깨끗하게 할 수 있다는 장점이 있다.
또, 특히 전기자동차나 하이브리드 자동차(구동원으로서 전동모터 및 내연기관엔진을 병용) 등에는, 난방용의 열원으로서 얻어진 엔진냉각수가 완전히 없거나, 혹은 불충분하기 때문에, 히트펌프식공조장치를 채용하는 것이 행해지고 있다. 이 경우, 냉동사이클에 4방 밸브를 설치하여, 난방운전시와 냉방운전시의 냉매의 흐름 방향을 역전시키고 있다. 따라서, 난방운전시에 있어서는, 상술한 증발기(15)가 응축기로서 기능하여, 응축기(17)가 증발기로서 기능한다. 이 결과, 외기에서 흡입된 열로 차량 실내를 난방할 수 있다.
그런데, 상술한 종래의 차량용 공조장치에서, 압축기(16)는 엔진(E)을 구동력으로서 운전시키기 때문에, 그 능력은 차량의 주행 상태에 의해 크게 변화하게 된다. 즉, 엔진회전수의 변화에 따라, 압축기의 토출압력(HP) 및 흡입압력(LP)이 변동하게 된다. 따라서, 냉동사이클의 냉동능력은 엔진(E)의 회전수에 비례하여 거의 직선적으로 상승하게 되기 때문에, 공조장치측의 요구와 일치하지 않는 경우가 많다.
이 때문에, 종래의 차량용 공조장치에서는 압축기클러치(20)를 ON/OFF 시켜냉동능력의 조정을 행하거나, 혹은 온화한 흡출온도를 얻기 위해 히터코어(21)에 고온의 엔진냉각수를 흐르게 하여 냉풍/온풍을 혼합이 행해졌다.
따라서, 클러치의 ON/OFF시에 발생하는 쇼크로 주행 감각을 손상하거나, 혹은 흡출온도가 변동하여 공조 감각이 손상을 입는다는 문제가 있었다. 또, 흡출온도를 조정하기 위해서 온풍과 냉풍을 혼합하는 방법은, 쓸데 없는 에너지 손실을 발생하기 때문에, 근래의 에너지 절약에 반하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기의 사정을 감안한 것으로서, 엔진회전수가 변동하여도 영향을 받지 않고, 게다가 공조 감각이 좋은 에너지 절약 운전이 가능한 차량용 공조장치의 제공을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 냉동사이클의 흡입압력(저압)과 흡출온도는 일정 관계에 있는 것에 착안하여, 본 발명의 차량용 공조장치에 있어서는, 수요용량가변압축기를 이용하는 것으로 일정의 흡출 온도를 실현하고 있다.
본원에서 채용하는 수요용량가변압축기는, 예컨대 미국 특허 제4,886,425호에 기재된 바와 같은 "압축기의 용량제어장치"에, 일본국 실개소64-56588호 공보에 기재된 바와 같은 "압축기의 용량제어장치"를 조합시킨 것이다.
미국특허 제4,886,425호에 기재되어 있는 "압축기의 용량제어장치" 는 바이패스 밸브의 조작력(AP)을 토출압력(HP)의 변동에 무관하게 흡입압력(LP)의 선형함수관계로 결정하여 제어할 수 있도록 한 것이기 때문에, 압축기의 흡입압력(LP)만에 의해 압축기의 용량제어량을 결정할 수 있는 것이다.
한편, 일본국 실개소64-56588호 공보에 기재된 바와 같은 "압축기의 용량제어장치" 는, 상술한 미국특허 제4,886,425호에 기재된 용량제어장치(즉, 압력조절기)에, 이 압력조절기에서 출력된 제어압력(AP)의 특성을 외부신호, 예컨대 전자코일, 스텝핑모터에 의해 평행 추이적으로 제어할 수 있도록 하여, 설정한 LP로 제어하는 수요제어기구를 부설한 것이다.
이 때문에, 압축기의 용량을 외부신호에 의해 임의로 제어하는 것이 가능하게 되고, 이러한 흡입압력(LP)을 자기 제어할 수 있고, 또, 목표로 하는 흡입압력(LP)을 외부신호에 의해 설정할 수 있는 압축기를 "수요용량가변압축기" 라 칭한다.
본 발명의 청구항 1에 기재된 차량용 공조장치는, 흡입압력(LP)를 자기 제어할 수 있고, 또 목표로 하는 흡입압력(LP)을 외부신호에 의해 설정할 수 있는 수요용량가변압축기를 이용한 차량용 공조장치에 있어서, 공조부하에 따라 흡출온도를 설정한 후, 이 흡출온도설정치에 대응하는 냉동사이클의 흡입압력(LP)을 결정하고, 이 흡입압력(LP)을 설정하는 외부신호를 상기 수요용량가변압축기에 입력하여 냉동사이클운전을 행하는 것을 특징으로 한다.
이러한 차량용 공조장치에 있어서는, 상기 냉동사이클의 흡입압력(LP)을 결정하는 때, 송풍팬의 운전속도 또는 내외기 전환댐퍼의 위치 중 한쪽을, 혹은 양쪽을 검출하여 보정하는 것이 바람직하다.
또, 상기 수요용량가변압축기의 제어범위 외의 영역에는, 구동원과의 사이에 설치된 압축기클러치의 ON/OFF로 온도 조정하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기흡출온도설정치와 실제의 흡출온도와의 비교에 의해 상기 수요용량가변압축기가 제어범위 외의 영역에 있다고 판단하면 좋다.
그리고, 상기 공조부하는, 외기온도의 검출치 및 공조강약선택스위치의 위치에 의해 결정되면 좋다.
이와 같은 차량용 공조장치에 의하면, 공조부하에 따라 설정된 흡출온도에 대응하는 흡입압력이 결정되기 때문에, 이를 외부신호로서 수요용량가변압축기에 입력하면 흡입압력(LP)을 소망의 값으로 설정할 수 있다. 따라서, 냉동사이클의 흡입압력(LP)과 증발기를 통과한 공기의 흡출온도는 일정 관계에 있기 때문에, 엔진회전수가 변동하여도 일정의 흡출온도를 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 일 실시예를 도시하는 플로워챠트,
도 2는 본 발명의 차량용 공조장치에 사용하는 수요용량가변압축기의 개요를 도시하는 단면도,
도 3은 도 2에 도시한 수요용량가변압축기의 용량제어장치작동 설명도,
도 4는 차량용 공조장치의 구성을 도시하는 계통도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
12 : 조작부 12a : 공조강약선택스위치
13 : 내외기 전환댐퍼 14 : 블로워 팬
15 : 증발기 16 : 압축기
16A : 수요용량가변압축기 17 : 응축기
26 : 외기온도센서 30 : 고정스크롤
31 : 바이패스포트 32 : 바이패스밸브
33 : 용량제어장치 35 : 압력조절밸브
36 : 스텝핑모터 37 : 가변스프링
이하, 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 일 실시형태를 도 1 내지 도 4를 참조로 설명한다.
또, 본 발명이 적용된 차량용 공조장치의 기본 구성은, 압축기(16)를 수요용량가변압축기(16A)로 변경하는 것, 그리고 도 1에 도시하는 플로워챠트의 내용을 제어부(11) 내에 부가하는 것 이외는 도 4에 도시한 종래기술과 동일하다. 따라서, 여기서는 이에 대한 설명을 생략한다.
도 1에 도시하는 플로워차트는, 수요용량가변압축기(16A)를 이용하여 흡출온도(Tb)를 일정하게 제어하는 순서를 도시한 것이다. 이 경우의 수요용량가변압축기(16A)는, 도입공기와 열교환하여 냉방·제습하는 증발기(15)로의 냉매를 공급하는 것으로 설명한다.
스위치(1)(이하 S1 이라 함)에는, 외기온도센서(26)에 의해 공조부하를 결정하는 조건의 하나인 외기온도(To)를 검출한다.
이 검출과 병행하여, 공조부하를 결정하는 다른 하나의 조건으로서, 조작부(12)에 배치된 공조강약선택스위치(12a)의 설정위치(이하 공조강약위치 라 함)를 S2에서 검출한다. 도 4에 도시한 예에는, 「강」에서 「약」까지 5단계의 설정위치가 설치되어 있고, 승객의 선호도에 따라 수동조작에 의해 적절하게 선택 변경하도록 되어 있다. 또, 이 설정위치에 관해서는, 5단계로 한정하는 것 뿐만 아니라, 5단계 이상의 다단으로 하여도 좋고, 혹은 무단계로 설정할 수 있도록 하여도 좋다.
다음의 S3에는, 검출한 외기온도(To) 및 공조강약위치에 따라, 목표흡출온도(TB)의 결정을 행하다. 이 결정은, 예컨대 외기온도(To)가 높고 공조강약위치가 "강" 에 설정되어 있는 경우, 승객이 뜨거운 감을 느끼고 있다(공조부하가 큼)고 판단하여 목표흡출온도(TB)가 외기온도(To) 보다 상당히 낮게 설정된다. 또, 외기온도(To)가 높아도 공조강약위치가 "약" 으로 설정되어 있는 경우에는, 거의 적정 온도의 상태이다(공조부하가 작음)라고 판단할 수 있기 때문에, 목표 흡출온도(TB)는 외기온도(To)에 가까운 값으로 설정된다.
이와 같이 결정된 흡출온도(Tb)의 목표치를, 이후 흡출온도설정치(TB)라 칭한다.
다음의 S5에서, 냉동사이클의 흡입압력(LP)을 결정한다. 이 흡입압력(LP)은, 흡입압력(LP)와 흡출온도(Tb) 사이에 일정 관계가 있는 점을 이용하여 정해진것이다. 따라서, 흡출온도설정치(TB)가 결정되면, 이에 대응하는 수요용량가변압축기(16A)의 흡입압력(LP)이 자동적으로 결정된다.
이 흡입압력(LP)의 결정은, 흡출온도설정치(TB)가 기본이 된다. 그러나, 필요에 따라 역풍팬으로 설치되어 있는 블로워팬(14)의 운전속도를 검출하여 보정하여도 좋고(S6), 혹은 내외기 전환댐퍼(13)의 설정위치, 즉 외기(a) 또는 내기(b) 중 어느 하나에 흡입되는 것인가를 검출하여 보정하여도 좋다(S7). 물론, 블로워팬(14)의 운전속도 및 내외기 전환댐퍼(13)의 설정위치의 양쪽을 검출하여 보정해도 좋다.
블로워팬(14)의 운전속도를 기초로 흡입압력(LP)의 보정은, 이하와 같이 행한다. 즉, 블로워팬(14)의 운전속도가 빠르면 도입공기의 풍량이 크다는 점을 의미하기 때문에, 증발기(15)로의 냉매공급량이 동일하면 열교환에 의한 온도변화는 작게 된다. 따라서, 흡출온도설정치(TB)에 도달하지 않게 되기 때문에, 냉매공급량이 증가하기 위한 흡입압력(LP)이 크게 되는 방향으로 보정한다.
내외기 전환댐퍼(13)의 설정위치를 기초로 한 보정은, 외기(a)와 내기(b)에는 도입공기의 온도에 차이가 있다는 점을 고려하여 보정하는 것이다. 즉, 냉방운전시, 운전개시직후는 예외로서, 내기(b)의 온도가 외기(a)의 온도 보다 낮게 되기 때문에 공기부하는 낮게 되고, 따라서 내기(b)의 도입시에는 냉매공급량을 줄이기 위해 흡입압력(LP)이 작게 되는 방향으로 보정한다.
이와 같은 방법으로 결정된 흡입압력(LP)은, S8에서 펄스신호로 변환되기 때문에 외부신호로서 출력된다. 이 펄스신호는, 수요용량가변압축기(16A)에서 흡입압력(LP)의 제어범위에 대응하여 설정된 것이다.
구체적으로는, 수요용량가변압축기(16A)의 제어범위를 0.5 내지 4.0 Kg/cm2G로 한 경우, 0.5 Kg.cm2G에 0펄스를 대응시켜, 4.0 Kg/cm2G 에 242 펄스를 대응시켜, 0 내지 242 펄스의 범위내에서 펄스신호를 변화시키면, 수요용량가변압축기(16A)에 대해 외부에서 흡입압력(LP)를 지시하여 제어할 수 있도록 한 것이다.
이 펄스신호를 받은 수요용량가변압축기(16A)에는, 펄스신호에 따라 후술하는 압력조절밸브 내의 스프링 가압력이 변화한다.
여기서, 수요용량가변압축기(16A)의 구성 및 그 작동 원리를 도 2 및 도 3을 참고로 간단히 설명한다. 도 2에 도시한 수요용량가변압축기(16A)는, 스크롤형 압축기의 고정스크롤(30)에 바이패스포트(31)를 설치하고, 이 바이패스포트(31)에서 방출된 냉매량을 바이패스밸브(피스톤)(32)의 위치에 의해 제어할 수 있다. 즉, 바이패스포트(31)의 개구 면적은, 바이패스밸브(32)의 위치를 조작압력(AP)에 의해 변화시킬 수 있도록 되어 있다. 또, 도면에서 참조번호(33)는 선회스크롤을 지시한다.
바이패스피스톤(32)은, 용량제어장치(34) 내의 압력조절밸브(35)에서 부여된 조작압력(AP)에 의해 작동한다. 이 조작압력(AP)은, (AP=K ×LP-α)로 나타내져 있다. 이 식에서, K는 압력조절밸브(35)의 다이어프램의 압력수용면적에 의해 결정되는 정수, LP는 흡입압력, α는 다이어프램을 가압하는 스프링 가압력에 의해변화하는 값이다. 이 경우의 α는, 펄스신호를 받아 작동하는 압력조절밸브(35) 내의 스텝핑모터(36)가 가변스프링(37)의 압축량을 제어하는 것으로 변화한다. 또, 도면에서 참조번호(36a)는 스텝핑모터(36)와 일체로 회동하는 나사부이다.
도 3에서, 참조번호(38)는 다이어프램, 참조번호(39)는 3방향 밸브, 참조번호(40)은 피드백피스톤, 참조번호(41)는 압력설정스프링이며, 흡입압력(LP)에 의한 다이어프램(38)의 상향 추력, 피드백피스톤(40)에 작용하는 차압(AP-LP)의 하향 추력, 압력설정스프링(41)에 의한 하향 가압력, 스텝핑모터(36)에서 제어된 가변스프링(37)에 의한 하향 가압력이 작용하고 있다.
그리고, 스텝핑모터(36)를 정지(가변스프링(37)의 가압력이 일정)하여 놓고, 흡입압력(LP)가 변화할 때에는, 흡입압력(LP)의 상승과 함께 다이어프램(38)이 상향으로 변위한다. 또, 다이어프램(38)과 일체로 되어 있는 피드백피스톤(40) 및 3방향 밸브(39)의 볼(39a)도 상향으로 이동한다. 이를 위해, 3방향 밸브(39) 내에는, 토출압력(HP)측의 밸브 개도가 크게 되고, 흡입압력(LP)의 밸브 개도가 작게 된다. 이 결과, 조작압력(AP)이 상승한다.
이 조작압력(AP)은 피드백피스톤(40)에 도입되어, 흡입압력(LP)과 조작압력(AP)과의 차압에 의해 3방향 밸브(39)의 볼(39a)의 상향이동량을 억제하고, 조작압력(AP)이 밸런스식(AP=K×LP-α)의 값이 되는 점에서 밸런스한다. 환언하면, 흡입압력(LP)은, 토출압력(HP)의 변동에 불구하고, 조작압력(AP)의 선형함수로 자기 제어할 수 있다.
또, 흡입압력(LP)이 저하한 경우에는, 역방향으로 되어 동일 방법으로 조작압력(AP)이 결정된다.
압축기의 용량을 감소한 경우, 스텝핑모터(36)를 가변스프링(37)의 가압력을 작게 하는 방향으로 회전시킨다. 가변스프링(37)의 가압력이 저하하면, 밸런스식의 α가 작게 되고, 흡입압력(LP)이 크게 되어 바이패스량이 증가하기 때문에 수요용량가변압축기(16A)의 용량(압축기의 토출량)은 감소하여 흡입압력(LP)은 저하된다.
반대로 압축기의 용량을 증가하는 경우, 스텝핑모터(36)의 가변스프링(37)의 가압력을 크게 하는 방향으로 회전시킨다. 가변스프링(37)의 가압력이 증가하면, 밸런스식의 α가 크게 되고, 제어압력(AP)의 출력은 작게 되어 밸런스량이 감소해, 수요용량가변압축기(16A)의 용량은 증가하여 흡입압력(LP)은 크게 된다.
이와 같이, 스텝핑모터(36)를 작동시켜 가변스프링(37)의 가압력을 조정하면, 밸런스신호라는 외부신호에 의해, 흡입압력(LP)을 설정할 수 있다.
이와 같이, S8에서 출력된 밸런스신호에 따라 흡입압력(LP)이 설정되면, 상술한 자기 제어기능에 의해, 토출압력(HP)의 변동에 관계 없이 소망의 흡입압력(LP)이 유지된 냉동사이클운전이 실시된다(S9).
따라서, 흡입압력(LP)과 일정 관계에 있는 흡출온도(Tb)를 일정하게 유지할 수 있고, 느낌 좋은 공조운전이 가능하게 된다. 또, 이와 같은 흡출온도(Tb)의 유지는, 증발기(15)로 공급하는 냉매량을 조정하여 이루어지는 것이기 때문에, 압축기클러치(20)의 ON/OFF를 행하지 않아도 좋다. 즉, 엔진회전수에 변화가 있어도, 제어범위 내에 있으면 흡출온도설정치(TB)에 근사한 일정의 흡출온도(Tb)를 실현할수 있고, 쓸데 없는 에너지를 소비하는 온풍 및 냉풍의 혼합에 의한 온도조정이 불필요하게 된다.
그러나, 수요용량가변압축기(16A)에는 제어범위가 존재하기 때문에, 실제의 흡출온도(Tb)를 검출하여(S10), S4에서 설정한 흡출온도설정치(TB)와 비교한다. 이 결과, 제어범위 외에는 TB와 Tb 사이에 큰 차이가 발생하기 때문에, 이와 같은 경우에는 압축기클러치(20)의 ON/OFF 를 행해 클러치 컨트롤에 의한 온도조정을 실시한다(S11). 이와 같은 압축기 클러치의 ON/OFF는 제어범위 외의 영역에 한정되기 때문에, 이는 종래에 비해 상당히 작게 발생한다.
이상의 설명에는, 증발기(15)에 냉매를 공급하여 냉방·제습 운전하는 것으로서 설명하였지만, 히트펌프식 공조장치에 적용하여 냉난방 운전의 양쪽에 적용가능하다.
본 발명의 차량용 공조장치에 의하면, 엔진회전수(RPM)가 변동하여도 일정의 흡출온도를 실현할 수 있기 때문에, 양호한 공조 느낌 뿐만 아니라, 클러치 ON/OFF 에 동반하는 쇼크가 없는 양호한 주행 느낌을 제공할 수 있다.
또, 냉풍/온풍을 혼합하여 온도조정할 필요가 없기 때문에, 에너지 절약에도 공헌할 수 있다.

Claims (6)

  1. 공조부하에 따라 설정된 흡출온도에 기초하고 외부신호에 의해 설정되는 목표흡입압력을 자기 제어하도록 구성된 수요용량가변압축기를 포함하는 차량용 공조장치에 있어서,
    상기 목표흡입압력은 상기 흡출온도에 따라 결정되고, 상기 외부신호는 상기 수요용량가변압축기에 입력되어 냉동사이클운전을 행하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡입압력은 송풍팬의 운전속도에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 흡입압력은 내외기 전환댐퍼의 위치에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수요용량가변압축기의 제어범위 외의 영역에 대해서는 구동원과 압축기 사이에 설치된 압축기클러치의 ON/OFF를 행해서 흡출온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 흡출온도설정치와 상기 흡출온도와의 비교에 의해 상기 수요용량가변압축기가 제어범위 외의 영역에 있다고 판단하는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공조부하는 외기 온도의 검출치 및 공조강약선택스위치의 위치에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.
KR1020000031171A 1999-06-07 2000-06-07 차량용 공조장치 KR100364686B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/326,639 US6233957B1 (en) 1999-06-07 1999-06-07 Vehicular air conditioner
US09/326,639 1999-06-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010007280A KR20010007280A (ko) 2001-01-26
KR100364686B1 true KR100364686B1 (ko) 2002-12-16

Family

ID=23273076

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000031171A KR100364686B1 (ko) 1999-06-07 2000-06-07 차량용 공조장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6233957B1 (ko)
EP (1) EP1059183B1 (ko)
JP (1) JP2001026215A (ko)
KR (1) KR100364686B1 (ko)
CN (1) CN1113206C (ko)
DE (1) DE60023397T2 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887883B1 (ko) 2007-10-11 2009-03-06 주식회사 두원공조 차량용 온도 제어 장치 및 방법

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6367272B1 (en) * 1999-12-29 2002-04-09 General Motors Corporation Compressor capacity control system and method
DE10156250A1 (de) * 2001-11-09 2003-05-22 Behr Hella Thermocontrol Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Klimaanlage mit Saugdruckregelkreis
DE10162499A1 (de) * 2001-12-19 2003-07-03 Bsh Bosch Siemens Hausgeraete Pneumatisch betätigtes Mehrwegeventil und Kältemaschine mit Mehrwegeventil
US6640563B2 (en) 2002-01-10 2003-11-04 Dayco Products, Llc Momentary engagement and disengagement of automotive air conditioner clutch
US6715995B2 (en) 2002-01-31 2004-04-06 Visteon Global Technologies, Inc. Hybrid compressor control method
US6640889B1 (en) 2002-03-04 2003-11-04 Visteon Global Technologies, Inc. Dual loop heat and air conditioning system
JP4271459B2 (ja) * 2002-05-15 2009-06-03 サンデン株式会社 空調装置
US6862892B1 (en) * 2003-08-19 2005-03-08 Visteon Global Technologies, Inc. Heat pump and air conditioning system for a vehicle
JP4614642B2 (ja) * 2003-08-29 2011-01-19 三洋電機株式会社 冷凍システム
BRPI0402012A (pt) * 2004-05-04 2005-12-20 Multibras Eletrodomesticos Sa Sistema de controle de temperatura em um aparelho de refrigeração
WO2006030776A1 (ja) * 2004-09-13 2006-03-23 Daikin Industries, Ltd. 冷凍装置
KR101151095B1 (ko) * 2005-10-07 2012-06-01 한라공조주식회사 공조장치용 가변용량 압축기의 ecv 제어방법
JP4325678B2 (ja) * 2007-01-26 2009-09-02 ダイキン工業株式会社 冷凍車両用冷凍装置
US8845301B2 (en) * 2011-06-29 2014-09-30 Ford Global Technologies, Llc Compressor control method
US10101043B2 (en) 2013-07-26 2018-10-16 Energy Design Technology & Solutions, Inc. HVAC system and method of operation
US9822752B2 (en) * 2014-05-19 2017-11-21 Ford Global Technologies, Llc Vehicle heating system and method
US10493823B2 (en) 2016-06-01 2019-12-03 Ford Global Technologies, Llc Variable displacement vehicle compressor with noise prevention control
CN109424573B (zh) * 2017-08-31 2020-09-01 郑州宇通客车股份有限公司 冷却风扇转速控制装置、控制系统及其转速控制方法
KR102692484B1 (ko) * 2019-05-20 2024-08-07 현대자동차주식회사 차량의 공기조화 시스템, 공기조화 시스템용 전자제어밸브 및 공기조화 시스템의 제어방법
GB2585852B (en) * 2019-07-17 2021-07-14 Ford Global Tech Llc A method of determining current through a compressor suction valve in a vehicle air conditioning system
GB2585853B (en) * 2019-07-17 2021-07-14 Ford Global Tech Llc A method of determining suction pressure of a compressor suction valve in a vehicle air conditioning system
JP7419763B2 (ja) * 2019-11-19 2024-01-23 株式会社デンソー 車両用空調装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4132086A (en) * 1977-03-01 1979-01-02 Borg-Warner Corporation Temperature control system for refrigeration apparatus
US4495778A (en) * 1984-02-14 1985-01-29 Dunham-Bush, Inc. Temperature and pressure actuated capacity control system for air conditioning system
JPH0784865B2 (ja) * 1986-12-16 1995-09-13 カルソニック株式会社 容量可変斜板式コンプレツサの制御装置
JPH0744775Y2 (ja) 1987-03-26 1995-10-11 三菱重工業株式会社 圧縮機の容量制御装置
JPH01153324A (ja) * 1987-12-10 1989-06-15 Diesel Kiki Co Ltd 車両用空調制御装置
JP2661166B2 (ja) * 1988-08-05 1997-10-08 日産自動車株式会社 車両用空調装置
US5257508A (en) * 1990-09-14 1993-11-02 Nartron Corporation Environmental control system
US20030182955A1 (en) * 1999-06-07 2003-10-02 Toyotaka Hirao Vehicular air conditioner

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100887883B1 (ko) 2007-10-11 2009-03-06 주식회사 두원공조 차량용 온도 제어 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
DE60023397D1 (de) 2005-12-01
JP2001026215A (ja) 2001-01-30
EP1059183A2 (en) 2000-12-13
CN1282862A (zh) 2001-02-07
US6233957B1 (en) 2001-05-22
KR20010007280A (ko) 2001-01-26
CN1113206C (zh) 2003-07-02
DE60023397T2 (de) 2006-07-27
EP1059183B1 (en) 2005-10-26
EP1059183A3 (en) 2003-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100364686B1 (ko) 차량용 공조장치
US6523361B2 (en) Air conditioning systems
US8671707B2 (en) Heat pump cycle
JP3307466B2 (ja) 電気自動車用空気調和装置
US5934094A (en) Vehicle air conditioning system with expansion valve control during high pressure cycle conditions
US10137758B2 (en) Vehicle air conditioner
US10533786B2 (en) Refrigerating cycle apparatus
JP6683076B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JPH04328018A (ja) 車両用空調装置のコンプレッサ容量制御装置
JP6711258B2 (ja) 冷凍サイクル装置
US7201219B2 (en) Automotive air-conditioner operable under cooling, heating or air-mixing mode
EP1308327B1 (en) Energy efficient control method for a manually regulated vehicle heating and air conditioning system
JP2020075623A (ja) 車両用空調装置
JP2011020478A (ja) 車両用空調装置
JP4232567B2 (ja) 冷凍サイクル装置
JP4066502B2 (ja) 車両用空調装置
JPH07332807A (ja) 過冷却度制御弁および冷凍サイクル
KR20040043083A (ko) 난방기능을 갖는 냉동 사이클을 구비한 차량용 공조장치
JP6540881B2 (ja) 車両用空調装置を制御する空調制御装置
JP5310323B2 (ja) 車両用空調装置の制御方法
JP5888126B2 (ja) 車両用空調装置
JP2011012939A (ja) 車両用空調装置の制御方法
JP2001270323A (ja) 車両用空調装置
JPS6227442Y2 (ko)
JPH0550845A (ja) 車両用空気調和装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20071123

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee