JPH0456624A - 自動車用空気調和装置及びその制御方法 - 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、低外気温時の可変容量コンプレッサの断続制
御及び可変容量コンデンサの冷媒流量制御に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は、特開昭６２−２９８５６号公報に記載の
ように、コンプレッサを停止させる冷媒圧力スイッチの
設定値を２０６ＫＰａ　（２，１ｋｇ／ＣＩＩＧ）より
低い、２９−９８　Ｋ　Ｐ　ａ　　（０、３−１、０ｋ
ｇ　／ｃｄＧ）に下げて、外気温度が０℃以下でもコン
プレッサが稼動できるようになっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、コンプレッサが長時間運転しないこと
を前提としており、可変容量コンプレッサの場合、小容
量ながら長時間運転する点については配慮がされておら
ず、特に夏期等の高熱負荷時に冷媒が漏れている場合、
コンプレッサが焼き付くなどの問題があった。

本発明の目的は、過少冷媒によるコンプレッサの焼き付
きを起こすことなく、低外気温で圧縮機を稼動させるこ
とにある。

本発明の他の目的は、上記目的と同時に可変容量コンデ
ンサの冷媒流量制御を最適化することにより、可変容量
コンプレッサの容量制御に必要な可変容量コンプレッサ
の吐出冷媒圧力を得ることにある 〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するためには、冷媒圧力を検出して可変
容量コンプレッサを停止させる手段に優先して、前記可
変容量コンプレッサを稼動させる手段を設けたものであ
る。

また、前記可変容量コンプレッサ稼動手段としては、前
記可変容量コンデンサ出口側に冷媒圧力センサーまたは
冷媒温度センサーあるいはその両方のセンサーの検出値
に基づいて、前記可変容量コンプレッサを稼動させる手
段を設けたものである。

さらに、前記可変容量コンプレッサ稼動手段の機能時間
を第１の所定値に制限する手段を設けたものである。

上記他の目的を達成するためには、前記可変容量コンデ
ンサの冷媒出口側に設けられた冷媒圧力センサーまたは
冷媒温度センサーまたは前記両方のセンサーの検出値、
あるいはエバポレータの温度に基づいて前記可変容量コ
ンデンサの冷媒流量制御弁を開閉させる手段を設けたも
のである。

また、前記冷媒圧力センサーまたは冷媒温度センサーの
検出値あるいはエバポレータの温度に相当する値が第４
の所定値以下の場合に前記可変容量コンデンサの冷媒流
量制御弁を閉弁させるようにしたものである。

〔作用〕

前記可変容量コンプレッサ稼動手段は、前記冷媒圧力を
検出して前記可変容量コンプレッサを停止させる手段に
優先して前記可変容量コンプレッサを稼動させるので、
従来前記可変容量コンプレッサ停止手段が前記可変容量
コンプレッサを停止させていたような低外気温度時にも
、前記可変容量コンプレッサを稼動することができる。

また、前記可変容量コンデンサ出口側に設けた冷媒圧力
センサー、冷媒温度センサーの検出値あるいは車室内温
度、エバポレータの温度が第２゜第３の所定値以上の場
合に前記可変容量コンプレッサを稼動させるので、過少
冷媒運転による可変容量コンプレッサの焼き付等を防止
できる。

さらに、前記可変容量コンプレッサ稼動手段の機能時間
は、第１の所定値に制限される。第１の所定値は、前記
可変容量コンプレッサが冷媒無しの状態で稼動できる最
小時間等に設定することにより、可変容量コンプレッサ
の焼き付等の故障を防止できる。

また、前記可変容量コンデンサの冷媒出口側に設けられ
た冷媒圧力センサーまたは冷媒温度センサーまたは前記
両方のセンサーの検出値が第４の所定値以下のときに前
記可変容量コンデンサの冷媒流量制御弁を閉弁するので
、可変容量コンデンサは最小容量となり前記可変容量コ
ンプレッサの吐出冷媒圧力を上昇させることができる。

このときに、第４の所定値は、前記可変容量コンプレッ
サが容量制御できなくなる前記可変容量コンプレッサの
吐出冷媒圧力に対応する値に設定することにより、従来
は前記可変容量コンプレッサが停止あるいは最小容量に
なっていた条件下でも前記可変容量コンプレッサは容量
制御可能となる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図〜第４図により説明する。

第１図において、冷凍サイクルは、可変容量コンプレッ
サ１．可変容量コンデンサ２．膨張弁３゜蒸発器４を冷
媒通路５ａ’、５ｂ、５ｃで連接して成る。

マグネットクラッチ６は車両のエンジン（図示せず）の
動力を可変容量コンプレッサ１に伝達するものであり、
冷媒流量制御弁７は可変容量コンデンサ２の容量を制御
するものであり、ロープレッシャスイッチ８は、冷媒圧
力が外気温度ｏ℃に相当する２　、１　ｋｇ　／　ｃｉ
　０以上でオン、２．１ｋｇ／ａＪＧ以下でオフとなり
、可変容量コンプレッサ１の稼動・停止を制御するもの
である。コントローラ９は、前記可変容量コンプレッサ
１の稼動・停止等を制御し４、駆動するもので、ＡＤ変
換器１０゜ＣＰＵＩＩ、コンプレッサ駆動回路１２．メ
モリ１３等を内蔵して成る。エアコンスイッチ１４は、
本実施例の自動車空気調和装置全体の稼動・停止を選択
するものである。

可変容量コンデンサ２の詳細を第２図、第３図により説
明する。第２図において、可変容量コンデンサ２は、伝
熱管１５を並列状に配置するとともに、該伝熱管１５の
間にフィン１６を設けである。伝熱管１５の両端は、内
部に冷媒通路を有する入口へラダ１７及び出口ヘッダ１
８ａ、１８ｂに接続され、入口へラダ１７には、冷媒人
口１９が設けられ、出口へラダ１８ａと出口ヘッダ１８
ｂは、それぞれ冷媒出口２ｏに接続され、出口へラダ１
８ａの方に接続される冷媒出口２０には冷媒流量制御弁
７が設けられている。

冷媒人口１９より流入した冷媒は、冷媒流量制御弁７開
弁じている時には、Ａ部とＢ部の両方の伝熱管１５に供
給され、冷媒流量制御弁７が閉弁している時には、Ｂ部
のみの伝熱管１５に供給される。すなわち冷媒流量制御
弁７が開弁している時には最大容量、閉弁している時に
は最小容量となる。

次に第３図は、冷媒流量制御弁７が閉弁している時には
Ａ部とＢ部の両方の伝熱管１５に冷媒を供給し、開弁じ
ている時にはＢ部のみの伝熱管１５に冷媒を供給する。

すなわち、冷媒流量制御弁７が閉弁している時が最大容
量、開弁じている時が最小容量となるもので、目的とす
るところは、第２図の可変容量コンデンサ２と同じであ
り、第２図、第３図いずれを用いてもよい。

また、ローブレジシャスイッチ８は、第４図に示すよう
に、冷媒圧力が所定値Ｐ１でオフとなり、Ｐ２でオンと
なるもので、冷媒量が漏れ等により少なくなり、圧力が
所定値Ｐ１まで下がった時に前記マグネットクラッチ６
への電源を断ち可変容量コンプレッサ１を停止させるこ
とにより、可変容量コンプレッサ１の焼き付等の故障を
防止する。

また、一般に所定値Ｐ１は外気温度ｏ℃に相当する冷媒
圧力２０６ＫＰａ　　（２，１ｋｇ／ａ＃Ｇ）となって
いる。

本実施例の機能を第５図により説明する。

第１図に示すエアコンスイッチ１４をオンすると、第５
図の５ＴＥＰＩ　〜５ＴＥＰ（７）’７ｏ−チャートに
示す機能をコントローラ９により行う。

５ＴＥＰＩ、５ＴＥＰ２では、ロープレッシャスイッチ
８のオン、オフをＡＤ変換器１ｏを介してＣＰＵＩ　１
により判断し、オン、オフに関係なくコンプレッサ駆動
回路１２を介して、マグネットクラッチ６をオンし、可
変容量コンプレッサ１を稼動させる。

５ＴＥＰ３では、ロープレッシャスイッチ８がオフの場
合、ＣＰＵＩＩにより遅延処理を行い、時間遅れを発生
させ５ＴＥＰ４へ移行する。

５ＴＥＰ４では、再びローブレッシャスイッチ８のオン
、オフをＡＤ変換器１０を介してＣＰＵ１１により監視
して、オフになった場合にマグネットクラッチ６をオフ
するものである。ここで、５ＴＥＰ３の遅延処理の時間
は、可変容量コンプレッサ１が冷媒無しの状態で故障せ
ずに稼動できる時間とすることが望ましい。また、第６
図に示すようにロープレッシャスイッチ８がオフ、すな
わち外気温度が０℃以下の場合に前記可変容量コンデン
サ２を最小容量とすることにより、可変容量コンデンサ
２の出口冷媒圧力がロープレッシャスイッチ８がオフと
なる圧力の所定値Ｐ１より高くなり、可変容量コンプレ
ッサ１は継続して運転される。この時に、前記５ＴＥＰ
３の遅延処理時間は、第６図に示す冷媒圧力が所定値Ｐ
１以上となる時間（Ｔ２−Ｔｚ）以上としなければなら
ない。

尚、本実施例において使用したロープレッシャスイッチ
８を圧力センサとしても同様の機能を果たすことができ
る。

本実施例によれば、０℃以下の低外気温度域においても
可変容量コンプレッサ１を長時間運転でき、冷媒漏れに
よる可変容量コンプレッサ１の焼き付等の故障を防止で
きる。

次に本発明の他の実施例を第７図〜第９図により説明す
る。第７図は第１図に対し、ロープレッシャスイッチを
廃止し、圧力センサを設けた点と、冷媒流量制御弁７を
電動開閉弁とし、電気配線２２ｇ、２２ｈを設けたこと
のみ異なる。

本発明の機能を第８図に示す。第８図に示す一連の動作
は、第１の実施例でも述べたようにＡＤ変換器１０．Ｃ
ＰＵｌ１．駆動回路１２．メモリ１３を内蔵するコント
ローラ９により行われる。

まず、エアコンスイッチ１４をオンすると、５ＴＥＰＩ
に示すように、圧力センサ２３の検出値が２０６ＫＰａ
　（２，１ｋｇ／ｆｆ１Ｇ）以上であれば、マグネット
クラッチ６をオンし、可変容量コンプレッサ１を稼動さ
せ、２０６ＫＰａ　（２，１ｋｇ／、ｆｆ１Ｇ）以下で
あれば、５ＴＥＰ２へ移行する。

５ＴＥＰ２では、例えば、第２図に示す可変容量コンデ
ンサ２を用いた場合、冷媒流量制御弁７を閉弁し、可変
容量コンデンサ２を最小容量とさせる５ＴＥＰ４へ移行
する。

５ＴＥＰ４では第１の実施例のように遅延処理を施し、
５ＴＥＰ５へ移行する。ここで遅延処理時間は、第１の
実施例で述べたように決めることが望ましい。

５ＴＥＰ５では、再び圧力センサ２３の検出値を２０６
ＫＰａ　（２，１ｋｇ／ａＩＩＧ）以上であるが判定し
、２０６ＫＰａ以上であれば、そのまま監視状態となり
、２０６ＫＰａ以下になれば、マグネットクラッチ６を
オフし、可変容量コンプレッサ１を停止させる。本実施
例における可変容量コンデンサ２出口の冷媒圧力の変化
を第９図に示す。

第９図において、圧力Ｐ２は、可変容量コンプレッサ１
が最小容量から最大容量側へ移行するために最低限必要
な圧力である。

外気温度が低下するに伴いコンデンサ出口圧力を比例的
に低下する。０℃になると、冷媒流量制御弁７が閉弁し
可変容量コンデンサ２は最小容量となり、コンデンサ出
口冷媒圧力は、ある値まで上昇したあと、低下し始める
。ここで、可変容量コンデンサ２の冷媒流量制御弁７を
閉弁しないと図中点線で示すように圧力が低下し、最終
的にはＰ２以下となり、可変容量コンプレッサが最小容
量になると共に、コンデンサ出口圧力が２０６ＫＰａ以
下となり第８図に示すように可変容量コンプレッサ１に
動力を伝えるマグネットクラッチ６はオフとなる。

本発明によれば、０℃以下でも可変容量コンプレッサ１
を稼動できると共に、ロープレッシャスイッチ８のオフ
する設定圧力を従来通り２．１ｋｇ／ｃｄＧとすること
ができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、次の効果がある。

１、可変容量コンプレッサを外気温０℃以下のような低
外気温時に使用することができるとともに冷媒圧力を常
に監視しているので、冷媒漏れ等により可変容量コンプ
レッサ１が焼き付等の故障を起すことがない。

２、可変容量コンデンサを用いることにより、可変容量
コンプレッサの容量制御に必要な可変容量コンプレッサ
吐出冷媒圧力を、低外気温時にも得ることができる。

３、ロープレッシャスイッチの設定圧力が従来通り２０
６ＫＰａ　（２，１ｋｇ／ｃＪＧ）でも、０℃以下で可
変容量コンプレッサを稼動することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成図、第２図。 第３図は部分構成図、第４図は部分機能説明図、第５図
は第１図の説明図、第６図は第５図の説明図、第７図は
他の実施例の構成図、第８図は第７図の説明図、第９図
は第８図の説明図である。 １・・・可変容量コンプレッサ、２・・・可変容量コン
デンサ、６・・・マグネットクラッチ、７・・・冷媒流
量制御弁、８・・・ロープレッシャスイッチ、９・・コ
ントローラ、２３・・・圧力センサ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．可変容量コンプレツサと冷媒流量制御弁にて容量を
   変化させることができる可変容量コンデンサとを備え、
   冷媒圧力を検出して該可変容量コンプレツサを停止させ
   る手段を設けた自動車用空気調和装置において、該自動
   車用空気調和装置起動時に前記可変容量コンプレツサ停
   止手段に優先して、前記可変容量コンプレツサを稼動さ
   せる手段を設けたことを特徴とする自動車用空気調和装
   置。
2. ２．前記可変容量コンデンサの冷媒出口側に、冷媒圧力
   センサーまたは冷媒温度センサーあるいは前記両方のセ
   ンサーを設けるとともに、前記冷媒圧力センサーまたは
   冷媒温度センサーあるいは前記両方のセンサーの検出値
   に基づいて、前記可変容量コンプレツサを稼動させる手
   段を設けたことを特徴とする請求項第１項記載の自動車
   用空気調和装置。
3. ３．前記可変容量コンプレツサ稼動手段の機能時間を第
   １の所定値に制限する手段を設けたことを特徴とする請
   求項第１項又は第２項記載の自動車用空気調和装置。
4. ４．前記可変容量コンデンサの冷媒出口側に設けられた
   冷媒圧力センサーまたは冷媒温度センサーまたは前記両
   方のセンサーの検出値、あるいはエバポレータの温度に
   基づいて前記可変容量コンデンサの冷媒流量制御弁を開
   閉させる手段を設けたことを特徴とする請求項第１項又
   は第３項記載の自動車用空気調和装置。
5. ５．前記可変容量コンデンサの出口側に設けられた冷媒
   圧力センサーまたは冷媒温度センサーの検出値が第２の
   所定値以上の場合に前記可変容量コンプレッサを稼動さ
   せることを特徴とする請求項第２項又は第３項に記載の
   自動車用空気調和装置の制御方法。
6. ６．前記冷媒圧力センサーまたは冷媒温度センサーの検
   出値あるいはエバポレータの温度に相当する値が第４の
   所定値以下の場合に前記可変容量コンデンサの冷媒流量
   制御弁を閉弁することを特徴とする請求項第５項載の自
   動車用空気調和装置の制御方法。