JPH01175517A - 車輌用空気調和装置 - Google Patents

車輌用空気調和装置

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JPH01175517A
JPH01175517A JP62336370A JP33637087A JPH01175517A JP H01175517 A JPH01175517 A JP H01175517A JP 62336370 A JP62336370 A JP 62336370A JP 33637087 A JP33637087 A JP 33637087A JP H01175517 A JPH01175517 A JP H01175517A
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compressor
suction pressure
heat load
required torque
set value
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JP62336370A
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Tadahiro Takahashi
高橋　忠広
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Bosch Corp
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Diesel Kiki Co Ltd
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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］ この発明は車輌室内の温度や湿度等を調整する車輌用空
気調和装置に関するものである。
［従来の技術］ 従来、第１１図に示すように車輌用空気調和装置の冷房
サイクルはコンプレッサ１とコンデンサ８１とエバポレ
ータ８０及びリキッドタンク８３等で構成されている。
近時、上記コンプレッサ１は容量制御型のものが普及し
つつあり、これによれば熱負荷に見合って、容量をリニ
アにコントロールすることができ、熱負荷に十分対応で
きて、冷房フィーリングを向上できるとともに、サイク
リング制御時に発生していたコンプレッサ１のＯＮ、　
ＯＦＦに基づくショックがエンジンにかからず、走行性
を向上できる。
この種の容量制御型コンプレッサ１の一例としては、コ
ンプレッサ１を斜板式のものから構成し、斜板の傾斜角
度θを変え、コンプレッサ１の冷媒吸入圧力Ｐｓを制御
して容量を自動調整するものが公知である。
この場合、上記のコンプレッサ１に電磁アクチエータ６
８を含む吸入圧力制御機構りを設け、熱負荷検出手段Ｓ
の出力でこれを外部より電気的に制御するようにして補
正を加えている。しかるにエンジンがアイドリング状態
となったときはコンプレッサ駆動時エンジン回転数を一
定回転数アツブするＦ、Ｌ　Ｃ，Ｄ機構が公知であるが
、これによれば、コンプレッサの容量に無関係にエンジ
ン回転数が一律にアップされるものである。
［発明が解決しようとする問題点コ 従来の車輌用空気調和装置は以上のようにコンプレッサ
の容量を制御可能としているので、コンプレッサが小容
量に設定されてコンプレッサ所要トルクが小さくなった
場合でも、エンジン回転数が一律にアップされることか
ら、エンジン回転数がコンプレッサ所要トルクに対し大
き過ぎて、省動力上好ましくない事態が生じる。あるい
は、コンプレッサが大容量に設定されたときは、所要ト
ルクが大きくなるが、エンジン回転数が一律にアップさ
れることからトルク不足となってエンジンストップのお
それもあった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、エンジンがアイドリング時においてもコンプ
レッサの容量すなわち吸入圧力設定値に応じたエンジン
回転数を設定できる車輌用空気調和装置を得ることを目
的とする。
Ｅ問題点を解決するための手段］ この発明に係る車輌用空気調和装置は、熱負荷に応じて
冷媒ガスの吸入圧力を可変するようにした可変容量型コ
ンプレッサと、熱負荷検出手段の出力をもとに吸入圧力
設定値Ｐｓを求める吸入圧力演算手段と、この吸入圧力
演算手段の出力をもとにコンプレッサ駆動所要トルクＴ
を演算する所要トルク演算手段と、この所要トルク演算
出力に基づきアイドリング時のエンジン回転数を設定す
るアイドルアップ制御手段とを備えたものである。
［作用］ この発明における車輌用空気調和装置は熱負荷検出手段
の出力をもとに吸入圧力設定値ＦＳを求める。この吸入
圧力設定値ｐｓをもとにコンプレッサの所要駆動トルク
を求める。この所要駆動トルクＴに基づきアイドリング
時のエンジン回転数を設定する。従って、エンジン回転
数は、コンプレッサの所要駆動トルクＴを配分するだけ
の必要最小限回転数が増速される。
［発明の実施例］ 以下、この発明の一実施例を第１図乃至第１０図を用い
て説明する。なお第１１図と同じものは同一符号を用い
て説明を省略する。第１図は本発明による車輌用空気調
和装置の一実施例を示すブロック図であり、４１は内気
センサ３１．外気又は日射センサ３２．ミックスドア開
度センサ３３等から成る熱負荷検出手段Ｓからの出力に
基づき熱負荷を演算する熱負荷演算手段、４２は上記熱
負荷演算手段４１の出力と第５図の特性Ｇとより吸入圧
力設定値ＦＳを演算する吸入圧力演算手段、４３は上記
吸入圧力設定値ｐｓと第３図に示すように熱負荷の大小
に応じてあらかじめ求められた特性Ｆに基づきコンプレ
ッサの駆動所要トルク（コンプレッサを駆動するのに要
する必要最小限のトルク）Ｔを演算するコンプレッサの
駆動所要トルク演算手段、４４は第６図に示すように上
記吸入圧力設定値ｐｓに関連してあらかじめ設定された
特性Ｘによって吸入圧力制御機構りを制御する吸入圧力
制御手段、４５は第４図に示すように上記コンプレッサ
の駆動所要トルクＴに関連してあらかじめ設定された特
性Ｗによってアイドリング時のエンジン回転数を制御す
るアイドルアップ制御手段、１は可変容量型コンプレッ
サ、４６はエンジンであり、４７．４８．４９はエンジ
ン４６の出力をコンプレッサ１に伝達するためのマグネ
ットクラッチ、駆動ベルト、出力軸側プーリである。
ここで特性Ｇは熱負荷８４に対し、コンプレッサ１の吸
入圧力設定値Ｐｓをどのように設定すべきかをあらかじ
め求めたものである。熱負荷８４は室内や外気の温度や
湿度、ミックスドアの開度に依有して変化するもので、
例えばこの熱負荷が低下するとエバポレータ８０の吐出
圧力Ｐｍも下が′るのでコンプレッサ１の吸入圧力設定
値Ｐｇを高める必要があり、熱負荷が大きくなるにつれ
吸入圧力設定値Ｆ５が小さくなっている。特性Ｇはあら
かじめ種々の実験により求められ、上記熱負荷に対応し
て吸入圧力設定値Ｐｓを設定すればエバポレータ８０の
吐出圧力Ｐｍを一定に保つことができる。すなわち空調
を一定に保てるのである。
以上の構成による車輌用空気調和装置の動作を第２図の
フローチャートを用いて以下説明する。
まず、ステップＳ１で、熱負荷検出手段Ｓより熱負荷信
号が熱負荷演算手段４１に入力されると、ステップＳ２
で熱負荷が演算され、ステップＳ３で吸入圧力演算手段
４２により上記熱負荷から特性Ｇに基づき吸入圧力設定
値Ｐｓが演算される。
ステップ’Ｓ４ではエンジン回転数がアイドリング状態
か否かを判断し、アイドリング状態でないとき、すなわ
ち通常走行時等の場合はステップＳ８で、吸入圧力制御
手段４４により上記吸入圧力設定値Ｐｓから特性Ｘに基
づき制御電流値が演算される。この電流により上記吸入
圧力制御機構りが制御されて、コンプレッサ１が上記吸
入圧力設定値Ｐｇに設定され、空調が十分になされる。
しかるに、エンジンがアイドリング状態である場合は、
ステップＳ６でコンプレッサ駆動所要トルク演算手段４
３により熱負荷と吸入圧力設定値Ｐｓと特性Ｆとから駆
動所要トルクＴが演算され、ステップＳ６でアイドルア
ップ制御手段４５により上記所要トルクＴから特性Ｗに
基づきアイドルアップ量が演算され、ステップＳ７で上
記アイドルアップ量に応じたエンジン回転数に制御され
て、上記ステップＳ８で吸入圧力設定値Ｐｓが設定され
、空調が十分になされる。またアイドリング時にもコン
プレ駆動するのに必要最小限のトルク（駆動所要トルク
）Ｔだけを配分するだけ増速するので、省動力が図れ、
かつトルク不足が生じない。
次に、圧力制御機構りを備えた容量可変型コンプレッサ
の一例について第７図乃至第１０図を用いて説明する。
図において、１はコンプレッサであり、このコンプレッ
サ１は円筒状のケース２と、このケース２の一端面にバ
ルブプレート３を介して気密に取り付けられたシリンダ
ヘッド４と、他端面に気密に取り付けられたヘッド部材
５とによって構成されている。
上記シリンダヘッド４内部には圧力調整弁６から成る圧
力制御機構りが配役され、この圧力調整弁６の外周に吸
入室７及び吐出室８が形成されている。上記吸入室７は
空気調和装置の冷媒サイクルのエバポレータ８０の出口
に接続され、上記吐出室８は上記冷媒サイクルのコンデ
ンサ８１の入口に接続されている。
上記ケース２の内部には、冷媒圧縮のためのピストン機
構２０が配設されている。このピストン機構２０はシリ
ンダブロック２１と、ピストン２２によって構成され軸
線が中心軸線と平行にして円周方向に複数等配されてい
る。
上記ピストン２２は、各シリンダ２３内に矢印に方向に
摺動自在に嵌装されている。又このピストン２２にはピ
ストンロッド２４が穿設され、このピストンロッド２４
には先端にボールジヨイント２４ａが設けられている。
なお吐出室８の吐出ボート９の開口端には吐出弁１０が
設けられ、吸入室７の吸入ボート１１にも図示しない吸
入弁が設けられている。
こうして、上記ピストン機構２０は、吸入室７内の低圧
冷媒を吸入ボート１１及び吸入弁を介してシリンダ２３
内へ吸入し、ピストン２２により圧縮して、高温高圧冷
媒を吐出ボート９及び吐出弁１０を介して吐出室８内に
吐出するようにされている。
次に上記ピストン機構を駆動するために、駆動機構５０
がクランク室２６内に配設されている。この駆動機構５
０は、コンプレッサ１の略中心軸線上に沿って回転自在
に配設された駆動軸２５と、上記駆動軸２５の他端に嵌
着された腕部材５２と、上記駆動軸２５の外周に配設さ
れたスライダ５４と、このスライダの外周に配設された
揺動板５５とによって構成されている。
上記駆動軸２５の他端は、ヘッド部材５を貫通して外方
に延出され、この延出された延出端部２５ｈにはエンジ
ン４６の出力軸側プーリ４９と駆動ベルト４８によって
連結されるマグネットクラッチ４７が装着される。
一方、上記スライダ５４は、略円筒状をなし、上記駆動
軸２５上を軸線方向く矢印に方向）に摺動可能で、かつ
駆動軸２５と共に回転するようになっており、駆動軸２
５内に嵌装された内部スライダ５４ａとコイルスプリン
グ１３によってシリンダブロック２１側に押圧されてい
る。
上記揺動板５５は、円板状をなし、中心孔が上記スライ
ダ５４に遊嵌され、このスライダ５４にトラニオンピン
５９を介して回転自在に連結されている。
従って上記揺動板５５はコイルスプリング１３により傾
斜角度θ減少側に付勢されている。
上記揺動板５５の腕部材５２側端面の所定位置には第２
図に示すように径方向に向けて平行案内部５５ａが突設
されており、この平行案内部５５ａ、腕部材５２との間
にはコイルスプリング１６が張設され、このコイルスプ
リング１６によって腕部材５２の先端のカム面５２ｃに
揺動板５５の端面が当接される。
こうして、上記揺動板５５は、カム面５２ｃを回動中心
として、矢印Ｈ方向に回動し垂直面に対する角度θが所
定範囲内で変化するようになっているる。更に揺動板５
５の一端面には、各ピストン２２のピストンロッド２４
のボールジヨイント２４ａが円周方向に摺動自在に連結
されている。
こうして、上記揺動板５５の回転によって、あるシリン
ダ２３に揺動板５５のカム面５２ｃの当接する位置が近
づくとピストン２２はシリンダヘッド４側に摺動して冷
媒を圧縮吐出し、離れるとピストン２２はヘッド部材５
側×へ摺動して冷媒を吸入する。
又揺動板５５はクランク室２６内に漏れてきた冷媒の圧
力Ｐｃ及びコイルスプリング１３の付勢力とシリンダ２
３内の圧力Ｐｄ（ピストン２２の反力）との差に応じて
垂直面に対する傾斜角度θが変化、この傾斜角度の変化
によりピストン２２のストロークが増減される。すなわ
ち冷媒の吐出吸入量が増減される。
上記クランク室２６内の圧力を調整して揺動板５５の傾
斜角度θを制御するため、圧力調整弁６がシリンダヘッ
ド４内に設けられている。
この圧力調整弁６は第９図及び第１０図に示すようにケ
ース６１と吸入室７（低圧冷媒側）とクランク室２６と
の連通口２１ｃを開閉し、かつ吸入室７内の圧力を受け
る受圧面６２ａを有する弁体６２と、熱負荷検出手段Ｓ
からの信号（内気センサ３１、外気・日射センサ３２．
ミックスドア開度センサ３３からの状態信号）に基づい
て吸入圧力制御手段４４からケーブル７７を介して供給
される電流値によってソレノイド６３が励磁し、これに
より可動鉄芯６４がこの可動鉄芯６４を付勢するコイル
スプリング６５と共に固定鉄芯６６に近づくように作動
して伝達ロッド６７を介して弁体６２の開度を制御する
電磁アクチエータ６８と、弁体６２と可動鉄芯６４との
間に位置し、固定鉄芯６６とサポート板６９とに摺動自
在に嵌合され、弁体６２と可動鉄芯６４との相互変位を
伝達するとともに可動鉄芯６４と固定鉄芯との位置関係
（隙間Ｚ）を設定する機能を有する伝達ロッド６７と、
サポート板６９と伝達ロッド６７とを覆い、かつ弁体６
２とロー付くあるいは半田付）等によって一体にアッセ
ンブリされるベローズ７８とから成る。またコイルスプ
リング６５はその取付座７４がネジ軸７５に螺着されて
いることによって取付座７４のセット位置を変更すると
ばね力が変えられるようになっている。
こうして、弁体６２の開度は、ソレノイド６３に電流が
供給されないとき、すなわち電磁アクチエータ６８がｏ
ｆｆ時にはばね力（コイルスプリング６５゜ベローズ７
８）と吸入室７内の圧力Ｐｓとによって決まる（通常開
弁圧が高く開いている。）が熱負荷８２によってエバポ
レータ８０の吐出圧力Ｐｍが変化すること及びエバポレ
ータ８０とコンプレッサ１との間の圧力損失のため冷媒
の実質的な蒸発圧力が変化し、所定の冷房能力が得られ
ない。そこでソレノイド６３に吸入圧力制御手段４４が
供給される。すなわち電磁アクチエータ６８０１時には
ソレノイド６３に供給される電流値によって変わる固定
鉄芯６６の吸引力とばね力変化分と吸入室７の圧力Ｐｓ
によって決まり、電磁アクチエータ６８の補正が加えら
れてクランク室２６内の圧力Ｆｃが調整され、揺動板５
５の傾斜角度θが決まり冷媒の吐出吸入量が調整される
。
例えば熱負荷８２が低下するとエバポレータ８０の吐出
圧力Ｐｍ温度が共に低くなる。その結果吸入圧力制御手
段４４からソレノイド６３に供給する電流が多くなり、
固定鉄芯６６の吸引力が強くなって弁体６２の開度が小
さくなるためクランク室２６内の圧力Ｐｃが高くなり、
揺動板５５の傾斜角度θが小さくなってコンプレッサ１
の吐出吸入容量が減少する。
したがってコンプレッサ１の吸入量が減少したのでエバ
ポレータ８０の吐出圧力Ｐｉが上昇し、かつ吐出量も減
少したので冷媒流量も減少しコンプレッサ１とエバポレ
ータ８ｏとの間の圧力損失も減少してエバポレータ８０
の圧力−は一定に保たれる。−方熱負荷が増加した場合
は上記の逆の作用によってコンプレッサ１の吐出吸入量
が増大し、圧力Ｐｍが一定に保たれる。
このように、同−設定条件においては熱負荷の変化にか
かわらず蒸発圧力が一定になるように吸入圧力制御手段
４４で圧力調整弁を補正するので、所望の冷房状態をｊ
へとができる。
以上本発明において、吸入圧力制御手段４４により吸入
圧力制御機構りが制御されて、所望の冷房状態を保つこ
とができ、かつアイドルアップ制御手段４４によりエン
ジンがアイドリング時においてもコンプレッサの容量に
応じたエンジン回転数が設定される車輌用空気調和装置
を得る。
［効果コ 以上のように、この発明によれば車輌用空気調和装置を
熱負荷とあらかじめ設定された特性Ｇとにしたがって吸
入圧力設定値Ｐｓを求め、上記吸入圧力設定値Ｐｓとあ
らかじめ設定された特性Ｇと上記熱負荷とにしたがって
コンプレッサ駆動所要トルクＴを求める一方、エンジン
回転数をアイドリング状態か否かを判断し、アイドリン
グ状態の場合は上記所要トルクに基づきエンジンの回転
数を設定したので、アイドリング時にコンプレッサが必
要とする駆動所要トルクＴを配分する量だけエンジン回
転数を設定できる。すなわちエンジン回転数が大き過ぎ
て燃料をムダに消費したり、エンジン回転数が低くトル
ク不足となってエンジンがストップしたりするおそれが
ない。
【図面の簡単な説明】
第１図及び第２図は本発明の一実施例の車輌用空気調和
装置の制御方法のブロック図及びフローチャート図、第
３図乃至第６図は各演算手段及び制御手段のための特性
図、第７図乃至第１０図は可変容量型コンプレッサの断
面平面図、断面側面図、及び圧力制得機構の断面側面図
１部分断面図、第１１図は従来の車輌用空気調和装置の
構成図である。 １・・・・・・コンプレッサ、３１．３２．３３・・・
・・・センサ、４１、４２．７１３・・・・・・演算手
段、４４．４５・・・・・・制御手段、４６・・・・・
・エンジン。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 　熱負荷に応じて可変容量型コンプレッサの冷媒ガスの
    吸入圧力を可変するようにした車輌用空気調和装置にお
    いて、熱負荷検出手段の出力をもとにあらかじめ設定さ
    れた特性Ｇにしたがって吸入圧力設定値Ｐｓを求める吸
    入圧力演算手段と、この吸入圧力演算手段の出力にした
    がってコンプレッサの吸入圧力制御機構Ｄを制御する吸
    入圧力制御手段と、上記吸入圧力演算手段の出力をもと
    にあらかじめ設定された特性Ｆと上記熱負荷とにしたが
    つてコンプレッサ駆動所要トルクＴを演算する所要トル
    ク演算手段と、この所要トルク演算手段の出力に基づき
    アイドリング時のエンジン回転数を設定するアイドルア
    ップ制御手段を備えたことを特徴とする車輌用空気調和
    装置。
JP62336370A 1987-12-28 1987-12-28 車輌用空気調和装置 Pending JPH01175517A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62336370A JPH01175517A (ja) 1987-12-28 1987-12-28 車輌用空気調和装置
AU27534/88A AU593752B2 (en) 1987-12-28 1988-12-23 Air conditioning system for automotive vehicles
DE3843924A DE3843924A1 (de) 1987-12-28 1988-12-24 Klimaanlage und klimageraet fuer kraftfahrzeuge
US07/289,839 US4856291A (en) 1987-12-28 1988-12-27 Air conditioning system for automotive vehicles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62336370A JPH01175517A (ja) 1987-12-28 1987-12-28 車輌用空気調和装置

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