JPH0277314A - 自動車用空調制御装置 - 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） この発明は、エバポレータの凍結を防止する機能を備え
た自動車用空調制御装置に関する。

（従来の技術） 冷房サイクルに用いられるエバポレータの凍結を防止す
るために、エバポレータの冷却温度が所定温度以下とな
ったときにコンプレッサを停止させることは一般に行わ
れているところである。このような制御にあっても、車
室内の急速冷房のために最大冷力を必要とする場合（ク
ールダウン）や低外気時のデミスト性能を向上させ場合
（低温デミスト）においては、エバポレータの冷却温度
が凍結開始温度（０’Ｃ前後）を下回ってもコンプレッ
サを稼動させておくことが望ましい。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、クールダウン制御や低温デミスト制御が
行われた直後に再び凍結防止機能が作動し始めると、エ
バポレータの冷却が未だ凍結開始温度以下である場合に
はコンプレッサが不必要に停止してしまう。しかして、
クールダウン制御が行われた場合において、かかる凍結
防止機能によりコンプレッサが停止すると、吹出温度が
急速に上昇して快適な温調が害されてしまう。また、低
温デミスト制御が行われていた場合においては急に窓ガ
ラスが曇ってしまうという問題点があった。

そこで、この発明においては、上記問題点を解消し、空
調制御中での不必要なコンプレッサの停止をなくし、安
定した空調制御が行える自動車用空調制御装置を提供す
ることを課題としている。

（課題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
されるように、吸入された空気が通過するエバポレータ
８及びこのエバポレータ８に冷媒を供給するコンプレッ
サ１８を含む冷房サイクルと、前記エバポレータ８の冷
却温度を検出するモードセンサ４５と、前記エバポレー
タ８の冷却温度が凍結を防止する１こめに予め設定され
た所定値以下となった場合に前記コンプレッサ１８を停
止させる凍結防止制御手段１００と、前記エバポレータ
８の冷却温度が前記所定値を下回っても前記コンプレッ
サ１８の作動を必要とする所定環境下に属するか否かを
判定する判定手段２００と、前記判定手段２００により
前記エバポレータ８の冷却温度が前記所定環境下に属す
ると判定された場合は、前記凍結防止制御手段の機能を
無効とし、前記判定手段２００により前記エバポレータ
８の冷却温度が前記所定環境下に属さないと判定された
場合は前記エバポレータ８の冷却温度が凍結を防止でき
る所定温度を上回った時点から前記凍結防止制御手段１
００の機能を復帰させる制限手段３００とを具備してい
ることにある。

（作用） したがって、凍結防止機能が無効になってエバポレータ
の冷却温度が凍結開始温度を下回り、その後凍結防止機
能を無効にする条件が成立しなくなっても、エバポレー
タの冷却温度が凍結を防止できる所定温度以上にならな
ければ凍結防止機能が復帰しないので、コンプレッサが
空調制御の途中で必要もないのに停止してしまうことが
なくなり、そのためζ上記課題を達成することができる
ものである。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面により説明する。

第２図において、自動車用空調装置は、空調ダクｌ−１
の最上流側にインテーク切替装置２が設けられ、このイ
ンテーク切替装置２は、内気人口３と外気人口４とが分
かれた部分に内外気切替ドア５が配置され、この内外気
切替ドア５をアクチュエータ６により操作して空調ダク
トｌ内に導入する空気を内気と外気とに選択できる所望
の吸入モードが得られるようになっている。

送風機７は、空調ダクト１内に空気を吸込んで下流側に
送風するもので、この送風機７の後方にはエバポレーク
８とヒータコア９とが設けられている。また、ヒータコ
ア９の前方には、エアミックスドア１０が設けられてお
り、このエアミックスドア１０の開度をアクチュエータ
１１により調節することで、ヒータコア９を通過する空
気と、ヒータコア９をバイパスする空気との量が変えら
れ、その結果、吹出空気は温度制御されるようになって
いる。

そして、前記空調ダクト１の下流側は、デフロスト吹出
口１２、ベント吹出口１３及び足元吹出口１４に分かれ
て車室に開口し、その分かれた部分にモードドア１５ａ
、１５ｂが設けられ、このモードドア１５ａ、１５ｂを
アクチュエータ１６゜１７で操作することにより、所望
の吹出モードが得られるようになっている。

前記エバポレータ８は、下記するコンプレッサ１８、コ
ンデンサ１９、リキッドタンク２０及びエクスパンショ
ンバルブ２１と共に冷房サイクルを構成している。コン
プレッサ１８は、例えば、ワブルプレート式であり、第
３図に示すように電磁クラッチ２３を介してエンジン２
２に連結された駆動軸２４がコンプレッサ本体゛２５に
挿入され、この駆動軸２４にワブルプレート２６がヒン
ジボール２７を介して結合されている。このワブルプレ
ート２６は、コンプレッサ本体２５内に形成されたクラ
ンク室２８にヒンジボール２７を支点として駆動軸２４
に対して揺動自在に支持されており、該ワブルプレート
２６に連結されたピストン２９を揺動角に応じてシリン
ダボア３０内で往復動させるようにしである。又、コン
プレッサ１８には圧力制御弁３１がクランク室２日に望
むように設けられ、この圧力制御弁３１はクランク室２
８と吸入側へ通じる吸入室３２との連通状態を調節する
弁体３３と、吸入室３２内の圧力に応じて前記弁体３３
を動かす圧力応動部材３４と、前記弁体３３を電磁コイ
ル３５への通電量Ｉ、。、に応じて動かすソレノイド３
６とを有し、電磁コイル３５への通電量■、。、を外部
からコントロールすることによりピストン２９とシリン
ダボア３０との間からクランク室２日内に漏れるブロー
バイガスが吸入側へ戻る量を調節するようになっている
。

しかして、圧力制御弁３１等からコンプレッサ１８の容
量を変える容量可変装置３７が構成され、電磁コイル３
５に流れる電流１１ｓｏｔが上昇してソレノイド３６の
磁力が上昇すると、弁体３３にクランク室２日と吸入室
３２との連通を絞る方向の力が働き、クランク室２８か
ら吸入室３２へ漏れるブローバイガスの量が少なくなる
。このため、クランク室２８内の圧力が増大してピスト
ン２９の背面、に作用する力が大きくなるので、ワブル
プレート２６がヒンジボール２７を支点として揺動角度
が小さくなる方向に回動し、ピストン２９のストローク
、即ち、コンプレッサの容量が小さくなるものである。

尚、容量可変装置３７は、上述した吸入側へ戻すブロー
バイガスの量を圧力制御弁により調節するものばかりで
なく、コンプレッサの使用する気筒数を変えるもの、あ
るいは、ベーン型コンプレッサにあって有効ベーンの枚
数を変えるもの等、実質的に容量を変えるものであれば
よい。

そして、前記アクチュエータ６，１１，１６゜１７、送
風機７のモータ７ａ、コンプレッサ１８の電磁クラッチ
２３及び容量可変装置３７は、それぞれ駆動回路４０ａ
〜４０ｆを介してマイクロコンピュータ４１からの出力
信号に基づいて制御される。このマイクロコンピュータ
４１は、図示しない中央処理装置（ＣＰＵ）、読出し専
用メモリ（囲旧、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、
入出力ボート（Ｉｌｏ）等を持つそれ自体周知のもので
、該マイクロコンピュータ４１には、車室内の温度を検
出する車室内温度センサ４２からの出力信号、外気温を
検する外気温センサ４３からの出力信号、日射量を検出
する日射センサ４４からの出力信号、前記エバポレータ
８の下流側に設けられて、エバポレータ８の温度又はエ
バポレータ８を通過した空気の温度をエバポレータ８の
冷却温度Ｔｌ）ＩＴとして検出するモードセンサ４５か
らの出力信号がマルチプレクサ（ＭＰＸ）　４６を介し
て選択され、＾／Ｄ変換器４７を介してデジタル信号に
変換されて入力される。

また、マイクロコンピュータ４１には、操作パネル４８
からの出力信号が入力される。この操作パネル４日は、
停止モードやマニュアル操作状態°を解除して送風機等
の空調機器のすべてをオート状態に設定するＡＵＴＯス
イッチ４９、停止モードを指令するＯＦＦスイッチ５０
、コンプレッサ１８を稼動させるＡ／Ｃスイッチ５１、
吸入モードを内気吸入モード（ＲＥＣ）と外気吸入モー
ド（ＰＲＥＳＨ）に切換えるインテークスイッチ５２、
吹出モードをデフロストモードに設定するＤＥＦスイッ
チ５３、送風能力を設定する送風能力設定器５５、デフ
ロスモード以外の吹出モードを設定する吹出モード設定
器５６を備えている。

温度設定器５４は、アップダウンスイッチ５４ａ。

５４ｂと設定温度Ｔ。をデジタル表示する温度表示部５
４ｃとから成り、アップダウンスイッチ５４ａ、５４ｂ
の操作で温度表示部５４ｃに示される設定温度を所定の
範囲で変えることができるようになっている。

また、送風能力設定器５５は、送風機７の回転レヘルを
切換えるＦＡＮスイッチ５５ａと現行の回転レベルを表
示するレベル表示部ｈ５ｂとから成り、ＦＡＮスインチ
の５５ａの操作で送風能力のモードが停止（レベル０）
、ＬＯ讐　（レベルｌ）、旧Ｄ（レベル２）、■（レベ
ル３）、ＭＡＸ　ＩＩＩ　（レベル４）の順で順次切換
えられると共に、レベル表示部５５ｂの上部に“ＭＡＮ
［ＩＡＬ”の文字が点灯するようになっている。

更に、モード設定器５６は、吹出モードをベント、バイ
レベル、ヒートの順で順次切換、ｊｌＯＤＥスインチ５
６ａと、現行の吹出モードを絵表示で示す絵表示部５６
ｂとより成り、ＭＯＤＥスイッチ５６ａの操作で絵表示
部５６ｂの空気流の矢印５７ａ、５７ｂが選択された吹
出モードを示すように点灯表示されると共に、絵表示部
５６ｂの上部に’ＭＡＮ［ＩＡＬ”の文字が点灯するよ
うになっている。これら点灯表示５７ａ、５７ｂや各表
示部５４ｃ、５５ｂ、５６ｂの表示は表示回路５８を介
してマイクロコンピュータ４１で制御されるものである
。

第４図において、前述したマイクロマイクロコンピュー
タ４１によるコンプレッサ１８の制御動作例がフローチ
ャートとして示され、マイクロコンピュータ４１はステ
ップ６０においてクールダウン制御中であるか否かを、
またステップ６２において低温デミスト制御中であるか
否かをそれぞれ判定する。

クールダウン制御は、具体的には設定温度Ｔ。

車室内温度ＴＲ％外気温ＴＡ、日射ｆｆ１ｑｓから例え
ば次式によって目標吹出温度Ｘ、４を求め、ＸＭ＝Ａ、
ＴＤ＋Ｂ−Ｔｌ＋Ｃ，ＴＡ＋Ｄ、ＱＳ＋Ｅ（但し、Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄ、Ｅは演算定数を表す）このＸ１４が所定値
以下となって最大冷房能力が必要となる場合に開始され
るものである。

一方、低温デミスト制御は、例えば外気温ＴＡが所定の
低温領域（例えば−６°Ｃ〜６゛Ｃ）に属する場合に開
始されるデミスト制御である。これらの演算や判定処理
は図示されていないが、予め本ルーチンを実行する前に
図示されないメインルーチンにおいて行われるようにな
っている。

ステップ６０でクールダウン制御中であることが判定さ
れた場合は、ステップ６４へ進んで上述したクールダウ
ン制御の条件が満たされなくなってクールダウン制御を
終了しても差し支えない車室内環境になったか否かを判
定し、クールダウン制御が依然として必要である場合（
Ｎｏ）にはステップ６６へ進み、エバポレータ８の目標
冷却温度Ｔ’ｌＮＴを例えば−１０″Ｃのようにエバポ
レータ８の凍結開始温度（０’Ｃ付近）よりもかなり低
い所定温度αに設定する。そして、この場合においては
、後述するエバポレータ８の実際の冷却温度ＴＩＮ？と
目標冷却温度Ｔ′、、４Ｔとの差が（２）弐で示される
関係になるようにコンプレッサ１８の容量を比例積分制
御してエバポレータの冷却温度ＴＩＮＦを目標冷却温度
Ｔ’、Ｍ、に近づけるようにしている。

ｌ　Ｔ＋１４ｔ　　Ｔ’＋Ｎｔ　ｌ　＜ＦＣ・・・・・
（２）式このため、クールダウン制御時においては、コ
ンプレッサ１８の容量が最大となり、エバポレータ８の
冷却温度ＴＩＮＴが凍結開始温度を下回ってもコンプレ
ッサ１８は停止されず、車室内が急速に冷房される。

また、ステップ６２で低温比デミスト制御中であると判
定された場合（ＹＥＳ）は、ステップ７０へ進んで低温
デミスト制御を終了しても差し支えない環境になったか
否かを判定し、低温デミスト制御が依然として必要であ
る場合（ＮＯ）には、例えば第５図に示すように、エバ
ポレータ８の目標冷却温度Ｔ”１Ｈアをβ、とβ２とに
交互に切換えて設定し【スッテプ７２）、その後ステッ
プ６８へ進んでコンプレッサの容量をこのＴ’ｌＮＴに
基づいて制御する。

このため、低温デミスト制御時においては、エバポレー
タ８の冷却温度Ｔ１１が断続的に凍結開始温度以下とな
り、低外気時においても除湿能力が充分帯られるように
なっている。

これに対して、ステップ６４または７０において、クー
ルダウン制御や低温デミスト制御を終了する環境下であ
ることが判定された場合には、ステップ７４または７６
へ進んでこれらの制御の終了を要請するフラグを“１“
に設定し、通常のコンプレノサ制御と同様にステ、プ７
８へ進み、このステップ７８において目標冷却温度Ｔ’
ｌＮＴを通常制御時の設定値Ｔ（例えば３°Ｃ）に設定
する。

そのあと、ステップ８０において前記フラグが１″であ
るか否かを判定し、“１”でなければステップ８２へ進
んでエバポレータ８の冷却温度ＴＩＮＴとエバポレータ
８の凍結を防止するために予め設定された所定値Ｔｚ、
Ｔｔ（例えばＴｚ＝ｔ、５’ｃ。

Ｔ２＝３°Ｃ）に設定との大小を比較判定する。このス
テップ８２において、’ｒｅＮｔが所定値より大きい場
合（Ａ）には前述したステップ６８においてコンプレッ
サの容量制御が継続されるが、所定値より小さい場合（
Ｂ）には、ステップ８４へ進んで速やかにコンプレッサ
１８を停止してエバポレータ８の凍結を防止する。

一方、ステップ８０においてフラグ“１　”であること
が判定された場合は、直ちにステップ８２へ移行せず、
ステップ８６へ進んでエバポレータ８の冷却温度ＴＩ（
例えば１．５°Ｃ）を上回っているか否かを判定し、Ｔ
ＩＮＴがＴ、より小さければ通常制御に戻してもステッ
プ８２により直ちにコンプレツナ１８が停止するので、
ステップ８２をバイパスしてステップ６８へ進み、ＴＩ
Ｎア≧Ｔ１であれば通常制御に戻してもコンプレッサ１
８が直ちに停止することが無いので、ステップ８８へ進
んでフラグを“０”に設定し、その後ステップ８２へ進
んでエバポレータの凍結防止機能を復帰させる。

尚、ステップ６８の後は他の空調制御ルーチンへ移行し
、その後ステップ６０へ戻るようになっている。

このため、クールダウン制御や低温デミスト制御から通
常制御に移る過程においては、エバポレータ８の冷却温
度Ｔ”＋ｓアがＴ２以下であってもコンプレッサ１８は
停止せずに小容量で稼動し続けるようになり、通常制御
への移行過程で車室内の空調が大きく変化することがな
くなる。また、通常制御への移行と同時にコンプレッサ
１８が停止することになれば、クールダウン制御や低温
デミスト制御を行なった意味がなくなるが、上述のよう
にコンプレッサの稼動を保証することでこれら制御の効
果が十分に引き出せるものである。

（発明の効果） 以上述べたように、この発明によれば、無効になった凍
結防止機構が復帰するときには、エバポレータの冷却温
度が凍結を防止できる所定温度以北になっているので、
凍結防止機能が復帰してもそれと同時にコンプレッサが
停止してしまうことはなくなり、空調制御中の不必要な
コンプレッサの停止が防止できて安定した空調制御が実
現できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を示す機能ブロック図、第２図はこの
発明の実施例を示す構成図、第３図は同上に用いられる
コンプレッサを示す断面図、第４図はマイクロコンピュ
ータによるコンプレッサの制御８１作例を示すフローチ
ャート、第５図は低温デミスト制御におけるエバポレー
タの目標冷却温度Ｔ″ＩＮＴと実際のエバポレータの冷
却温度ＴＩＮＴの変化を示す特性線図である。 ８・・・エバポレータ、１８・・・コンブレラダ、４５
・・・モードセンサ・１００・・・凍結防止制御手段、
２００・・・判定手段、３００・・・制御手段。 第１図 １日 第５図 叶聞−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 吸入された空気が通過するエバポレータ及びこのエバポ
   レータに冷媒を供給するコンプレッサを含む冷房サイク
   ルと、 前記エバポレータの冷却温度を検出するモードセンサと
   、 前記エバポレータの冷却温度が凍結を防止するために予
   め設定された所定値以下なった場合に前記コンプレッサ
   を停止させる凍結防止制御手段と、前記エバポレータの
   冷却温度が前記所定値を下回っても前記コンプレッサの
   作動を必要とする所定環境下に属するか否かを判定する
   判定手段と、前記判定手段により前記エバポレータの冷
   却温度が前記所定環境下に属すると判定された場合は、
   前記凍結防止制御手段の機能を無効とし、 前記判定手段により前記エバポレータの冷却温度が前記
   所定環境下に属さないと判定された場合は前記エバポレ
   ータの冷却温度が凍結を防止できる所定温度を上回った
   時点から前記凍結防止制御手段の機能を復帰させる制限
   手段と、 を具備していることを特徴とする自動車用空調制御装置
   。