JPH0840059A - 車両用空調装置 - Google Patents

車両用空調装置

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JPH0840059A
JPH0840059A JP17880294A JP17880294A JPH0840059A JP H0840059 A JPH0840059 A JP H0840059A JP 17880294 A JP17880294 A JP 17880294A JP 17880294 A JP17880294 A JP 17880294A JP H0840059 A JPH0840059 A JP H0840059A
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JP
Japan
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load
air conditioner
refrigerant
fuel
vehicle
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JP17880294A
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English (en)
Inventor
Naoharu Shibuya
直治 渋谷
Satoshi Ogiwara
智 荻原
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 空調装置の負荷が許容範囲を越えたとき、運
転を継続したままで負荷を減らして速やかに正常な運転
状態に復帰できる車両用空調装置を提供する。 【構成】 車室冷却系10と燃料冷却系20とが並列に
設けられ、両冷却系10、20への冷媒分配量を調整す
る調整弁11、21が設けられた車両用空調装置におい
て、空調装置の負荷に関連した情報としてコンプレッサ
1の吐出ガス温を検出するセンサ31を設ける。センサ
31が検出した情報に基づいて現在の空調装置の負荷が
許容範囲内か否かを制御回路30で識別する。負荷が許
容範囲外のときは、燃料冷却系20への冷媒の分配量が
増加するように調整弁11、21の開度を制御回路30
で調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車室冷却系と燃料冷却
系とが並列に設けられた車両用空調装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両用空調装置として、例えば実開昭6
3−37413号公報には冷媒の循環経路中に車室冷却
系および燃料冷却系を並列に設け、コンプレッサへ戻さ
れる冷媒の過熱度が適正範囲に維持されるように各冷却
系への冷媒の供給量を増減するものが開示されている。
また、特開昭63−212756号公報には、車両の燃
料の温度が所定値を越えると燃料冷却系に冷媒を供給し
て燃料冷却を開始するものが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述した空調装置にお
いて、例えば外気温が高い時や高速走行時等の負荷が高
いときに空調装置の運転を継続すると、コンプレッサの
吐出ガス温が異常に高くなって空調装置の運転に支障が
生じる。このような場合には空調装置を停止させて冷媒
温度の上昇を防ぐことが考えられるが、空調装置の運転
の停止、起動が運転者の意に反して行われると商品性が
損われる。また、燃料冷却中に冷却能力が不足すると燃
料温度が上昇するが、そのような状態で空調装置を停止
すれば燃料冷却が中断され、さらなる燃料温度の上昇を
招く。
【0004】本発明の目的は、空調装置の負荷が許容範
囲を越えて増加したときに、運転を継続したままで負荷
を減らして速やかに正常な運転状態に復帰できる車両用
空調装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】図1を参照して説明する
と、請求項1の発明は、冷媒の循環経路100に、冷媒
と車室への取り込み空気との間で熱交換を行う車室冷却
系101と、冷媒と車両の燃料との間で熱交換を行う燃
料冷却系102とが並列に設けられるとともに、車室冷
却系101および燃料冷却系102への冷媒の分配量を
調整する分配量調整手段103を具備した車両用空調装
置に適用される。そして、空調装置の負荷に関連した情
報を検出する負荷状態検出手段104と、負荷状態検出
手段104が検出した情報に基づいて現在の空調装置の
負荷が許容範囲内か否かを識別する識別手段105と、
負荷が許容範囲外と識別されたとき、燃料冷却系102
への冷媒の分配量が増加するように分配量調整手段10
3を制御する異常回避手段106とを備えることによ
り、上述した目的を達成する。請求項2の発明では、負
荷状態検出手段104が冷媒温度を検出し、検出された
冷媒温度が、空調装置の負荷が許容範囲内のときの温度
変化領域よりも高く設定された限界値以上のとき負荷が
許容範囲外であると識別手段105が識別する。請求項
3の発明では、負荷状態検出手段104が燃料温度を検
出し、検出された燃料温度が、空調装置の負荷が許容範
囲内のときの温度変化領域よりも高く設定された限界値
以上のとき負荷が許容範囲外であると識別手段105が
識別する。請求項4の発明では、負荷が許容範囲外と識
別されたとき、冷媒の全量が燃料冷却系102へ導かれ
るように異常回避手段106が分配量調整手段103を
制御する。
【0006】
【作用】請求項1の発明では、空調装置の負荷に関連し
た情報が負荷状態検出手段104により検出され、検出
された情報に基づいて現在の負荷が許容範囲内か否かが
識別手段105で識別される。そして、負荷が許容範囲
外と識別されると、異常回避手段106により、燃料冷
却系102への冷媒の分配量が増加するように分配量調
整手段103が制御される。車室冷却系101よりも燃
料冷却系102の方が負荷が小さいため、燃料冷却系1
02への冷媒の分配量が増加すれば空調装置全体にかか
る負荷が低下して装置が正常な運転状態に復帰する。燃
料冷却が中断することもない。請求項2の発明では、冷
媒温度が限界値以上に上昇すると、空調装置の負荷が許
容範囲外と識別されて燃料冷却系102への冷媒の分配
量が増加し、空調装置の負荷が低下する。請求項3の発
明では、燃料温度が限界値以上に上昇すると、空調装置
の負荷が許容範囲外と識別されて燃料冷却系102への
冷媒の分配量が増加し、空調装置の負荷が低下する。燃
料冷却系102への冷媒の分配量の増加により燃料の冷
却が促進される。請求項4の発明では、空調装置の負荷
が許容範囲外と識別されると、異常回避手段106によ
り、冷媒の全量が燃料冷却系102へ導かれるように分
配量調整手段103が制御される。これにより、負荷の
大きい車室冷却系101への冷媒の供給が絶たれて空調
装置の負荷が顕著に低下する。
【0007】
【実施例】
−第1実施例− 以下、図2および図3図を参照して第1実施例を説明す
る。図2は本実施例の空調装置の概略構成を示し、1は
エンジンEに駆動されて冷媒を圧縮するコンプレッサ、
2はコンプレッサ1から吐出された冷媒を外気で冷却す
るコンデンサ、3はコンデンサ2からの冷媒を気液分離
するリキッドタンクである。リキッドタンク3から先の
冷媒流路は、分岐点Aにおいて車室冷却系10と燃料冷
却系20とに分岐されている。両冷却系10、20は合
流点Bにて合流する。冷媒の流れ方向は図に適宜矢印で
示した通りである。
【0008】車室冷却系10には、冷媒を膨張させる膨
張弁11と、空調ダクト4内に取り込まれた空気を膨張
弁11を通過した冷媒で冷却するエバポレータ12とが
設けられる。なお、5は空調ダクト4内へ送風するブロ
アファンである。一方、燃料冷却系20には、冷媒を膨
張させる膨張弁21と、燃料タンク6から蒸発した燃料
を膨張弁21を通過した冷媒で冷却する燃料冷却器22
が設けられる。なお、7は燃料冷却器22を通過した燃
料が導かれるキャニスタ、8は燃料冷却器22内で液化
した燃料を燃料タンク6へ戻す戻り管である。
【0009】膨張弁11、21を通過する冷媒の流量
は、制御回路30からの制御信号によって膨張弁11、
21の開度を調整することにより増減される。制御回路
30には、コンプレッサ1の吐出ガス温Tdを検出する
吐出ガス温センサ31、エバポレータ12から流出した
直後の冷媒の過熱度を検出する過熱度センサ32、コン
プレッサ1へ吸込まれる直前の冷媒の過熱度を検出する
過熱度センサ33の出力信号が導かれる。なお、冷媒の
過熱度は、冷媒の温度および圧力を検知することにより
特定される。
【0010】図3は、制御回路30で実行される空調装
置各部の動作処理のうち、特に膨張弁11、21の開度
の制御に係る割込み処理ルーチンを示すものである。こ
の処理では、まずステップS1において、吐出ガス温セ
ンサ31の出力信号に基づいて、コンプレッサ1の吐出
ガス温Tdが所定の限界値Td0以上か否かを判断する。
なお、限界値Td0は、空調装置の負荷が許容範囲内にあ
るときの吐出ガス温の変化領域よりも高温に設定され
る。吐出ガス温Tdが限界値Td0以上のときはステップ
S2へ進み、膨張弁21の開度を全開とする。この後ス
テップS1へ戻り、吐出ガス温Tdが限界値Td0未満に
なるまで膨張弁21の全開状態を継続する。
【0011】吐出ガス温Tdが限界値Td0未満のときは
ステップS3へ進み、過熱度センサ32、33で検出し
た過熱度がそれぞれ適正か否か判断する。エバポレータ
12からの流出直後の過熱度は0゜C近傍、コンプレッ
サ1へ吸込まれる直前の過熱度は0゜Cよりも十分に高
い(例えば10〜15゜C)ことが望ましい。過熱度が
適正であればステップS1へ戻り、適正でなければステ
ップS4へ進んで過熱度が適正になるように膨張弁1
1、21の開度を調整してステップS1へ戻る。膨張弁
11、21の開度を小さくすれば過熱度が上昇し、開度
を大きくすれば過熱度が低下する。
【0012】以上の処理によれば、外気温が高い時や高
速走行時等の負荷が高い時等にコンプレッサ1からの吐
出ガス温が限界値Td0以上に上昇すると、膨張弁21が
全開となって燃料冷却系20への冷媒の分配量が増加す
る。燃料冷却系20側の負荷は車室冷却系10側よりも
小さいため、上記の処理により空調装置全体の負荷が低
下してコンプレッサ1へ戻る冷媒の温度が低下する。こ
のため、空調装置の運転を継続したままでもコンプレッ
サ1からの吐出ガス温が許容範囲(Td0未満)まで低下
し、装置が正常な運転状態に復帰する。なお、ステップ
S2にて、膨張弁21の全開操作と同時に車室冷却系1
0の膨張弁11の開度を減少させてもよい。
【0013】以上の実施例では、吐出ガス温センサ31
が負荷状態検出手段を、膨張弁11、21が分配量調整
手段を構成する。また、制御回路30が識別手段および
異常回避手段をそれぞれ構成するが、より詳しくは制御
回路30にて実行されるステップS1の処理が識別手段
を、ステップS2の処理が異常回避手段をそれぞれ構成
する。なお、冷媒温度はコンプレッサ1の吐出直後の位
置に限らず他の位置で検出してもよい。ただし、限界値
Td0は、空調装置の負荷が許容範囲内のときの検出位置
での冷媒温度の変化領域に基づいて定める。
【0014】−第2実施例− 図4および図5を参照して第2実施例を説明する。上述
した図2との共通部分には同一符号を付し、説明を省略
する。図4は本実施例の空調装置の概略構成を示すもの
である。本実施例では、車室冷却系10および燃料冷却
系20の膨張弁11、21の1次側に電磁弁13、23
が設けられている。電磁弁13が閉じられると車室冷却
系10への冷媒の供給が阻止され、電磁弁23が閉じら
れると燃料冷却系20への冷媒の供給が阻止される。ま
た、コンプレッサ1は電磁クラッチ1aを備えている。
電磁クラッチ1aがオンされるとコンプレッサ1が駆動
され、電磁クラッチ1aがオフされるとコンプレッサ1
が停止する。なお、膨張弁11、21の開度は可変、固
定のいずれでも構わない。
【0015】電磁クラッチ1aのオン・オフおよび電磁
弁13、23の開閉は制御回路40により制御される。
制御回路40には、車室の冷房が必要なとき乗員により
オンされるエアコンスイッチ41が接続されるととも
に、エバポレータ12へ導かれる冷媒温度TEAを検出す
る冷媒温度センサ42、燃料タンク6の燃料温度TF
検出する燃料温度センサ43、および燃料冷却器22を
通過する燃料温度TGを検出する冷却器温度センサ44
の出力信号が導かれている。
【0016】図5は、制御回路40で実行される空調装
置各部の動作処理のうち、特に電磁クラッチ1aおよび
電磁弁13、23の制御に係る割込み処理ルーチンを示
すものである。この処理では、まずステップS11で燃
料温度センサ43の検出温度TFが限界値TFLIM以上か
否かを判断する。限界値TFLIM未満であればステップS
12へ進み、燃料温度センサ43の検出した温度TF
設定値TF0未満か否か判断する。なお、限界値T
FLIMは、空調装置の負荷が許容範囲内にあるときの燃料
温度TFの変化領域よりも高温に設定される。設定値T
F0は、燃料タンク6からの燃料蒸発量が許容範囲を越え
る温度として設定されている。限界値TFLIMと設定値T
F0とは、TFLIM>TF0の関係にある。
【0017】ステップS12で設定値TF0以上と判断し
たときはステップS13へ進み、冷却器温度センサ44
が検出する燃料温度TGが燃料冷却を開始する温度とし
て設定した設定値TG0以上か否か判断する。設定値TG0
以上のときはステップS14で電磁クラッチ1aをオン
する。この後ステップS15でエアコンスイッチ41が
オンか否か判断し、オンであればステップS16で冷媒
温度センサ42が検出する冷媒温度TEAが凍結防止温度
EA0以上か否か判断し、凍結防止温度TEA0以上であれ
ばステップS17で電磁弁13、23の双方を開状態に
切換える。ステップS15でエアコンスイッチ41がオ
フ、又はステップS16で冷媒温度TEAが凍結防止温度
EA0未満であればステップS18へ進み、電磁弁13
を閉状態、電磁弁23を開状態に切換える。
【0018】ステップS12で燃料温度TFが設定値T
F0未満またはステップS13で燃料温度TGが設定値T
G0未満のときは燃料冷却系20へ冷媒を供給する必要が
ないため、ステップS19へ進んで電磁弁13を開状態
に、電磁弁23を閉状態に切換える。続くステップS2
0ではエアコンスイッチ41がオンか否か判断し、オン
であればステップS21で冷媒温度TEAが凍結防止温度
EA0以上か否か判断し、凍結防止温度TEA0以上であれ
ばステップS22で電磁クラッチ1aをオンする。ステ
ップS20でエアコンスイッチ41がオフ、またはステ
ップS21で冷媒温度TEAが凍結防止温度TEA0未満で
あればステップS23へ進み、電磁クラッチ1aをオフ
する。ステップS17、S18、S22またはS23の
実行後はステップS11へ戻る。ステップS11で燃料
温度センサ43の検出温度TFが限界値TFLIM以上と判
断したときはステップS18へジャンプする。
【0019】以上の処理によれば、燃料タンク6の燃料
温度TFが設定値TF0以上でかつ燃料冷却器22内の燃
料温度TGが設定値TG0以上になると、ステップS14
の処理によってコンプレッサ1が起動され、ステップS
17またはS18の処理により、電磁弁23が開く。こ
れにより燃料冷却系20に冷媒が導かれて燃料冷却が開
始される。燃料冷却中に空調装置の負荷が増大して冷却
能力が不足すると、コンプレッサ1の吐出ガス温が異常
に上昇して燃料温度TFも限界値TFLIM以上に上昇す
る。このような場合、ステップS11が否定されてステ
ップS18の処理が実行され、車室冷却系10への冷媒
供給が絶たれて冷媒の全量が燃料冷却系20へ導かれ
る。燃料冷却系20の負荷は車室冷却系10よりも小さ
いので、上記の操作によってコンプレッサ1に戻される
冷媒温度が低下し、コンプレッサ1の吐出ガス温も低下
して装置が正常な運転状態に復帰し、燃料温度TFも速
やかに限界値TFLIM未満に低下する。
【0020】以上の実施例では、燃料温度センサ43が
負荷状態検出手段を、電磁弁13、23が分配量調整手
段を構成する。また、制御回路40が識別手段および異
常回避手段をそれぞれ構成するが、より詳しくは制御回
路40にて実行されるステップS11の処理が識別手段
を、ステップS11の否定判定に応答したステップS1
8の処理が異常回避手段をそれぞれ構成する。なお、第
1実施例と第2実施例を組合せ、コンプレッサ1の吐出
ガス温Tdおよび燃料温度TFの双方を監視して、いずれ
か一方が限界値Td0、TFLIMを越えたときに燃料冷却系
20への冷媒の分配量を増加させてもよい。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明で
は、空調装置の負荷が許容範囲外と識別されると、車室
冷却系よりも負荷の小さい燃料冷却系への冷媒の分配量
が増加して空調装置全体の負荷が減少するので、空調装
置の運転を継続したままでも装置を正常な運転状態に復
帰させることができる。また、燃料冷却が中断されるこ
ともない。請求項2の発明では、冷媒温度が異常に上昇
したとき、空調装置の運転を継続したままで速やかに負
荷を減らして正常な運転状態に復帰することができる。
請求項3の発明では、負荷の増加により燃料温度が過度
に上昇したとき、燃料の冷却能力を損うことなく速やか
に負荷を減らして正常な運転状態に復帰することができ
る。請求項4の発明では、空調装置の負荷が許容範囲外
と識別されると、冷媒の全量が燃料冷却系へ導かれて負
荷の大きい車室冷却系への冷媒の供給が絶たれるため、
空調装置の負荷が顕著に低下して速やかに正常な運転状
態へ復帰する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示す機能ブロック図。
【図2】本発明の第1実施例の空調装置の構成を示す
図。
【図3】第1実施例の制御回路にて実行される冷媒分配
量の調整処理を示すフローチャート。
【図4】本発明の第2実施例の空調装置の構成を示す
図。
【図5】第2実施例の制御回路にて実行される冷媒分配
量の調整処理を示すフローチャート。
【符号の説明】
1 コンプレッサ 1a 電磁クラッチ 2 コンデンサ 4 空調ダクト 6 燃料タンク 10 車室冷却系 11,21 膨張弁 12 エバポレータ 13,23 電磁弁 20 燃料冷却系 22 燃料冷却器 30,40 制御回路 31 吐出ガス温センサ 41 エアコンスイッチ 43 燃料温度センサ 44 冷却器温度センサ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冷媒の循環経路に、前記冷媒と車室への
    取り込み空気との間で熱交換を行う車室冷却系と、前記
    冷媒と車両の燃料との間で熱交換を行う燃料冷却系とが
    並列に設けられるとともに、前記車室冷却系および前記
    燃料冷却系への冷媒の分配量を調整する分配量調整手段
    が設けられた車両用空調装置において、 空調装置の負荷に関連した情報を検出する負荷状態検出
    手段と、 前記負荷状態検出手段が検出した情報に基づいて、現在
    の空調装置の負荷が許容範囲内か否かを識別する識別手
    段と、 前記負荷が許容範囲外と識別されたとき、前記燃料冷却
    系への冷媒の分配量が増加するように前記分配量調整手
    段を制御する異常回避手段と、を備えることを特徴とす
    る車両用空調装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の車両用空調装置におい
    て、 前記負荷状態検出手段は、前記冷媒の温度を検出し、 前記識別手段は、検出された冷媒温度が、空調装置の負
    荷が許容範囲内のときの温度変化領域よりも高く設定さ
    れた限界値以上のとき前記負荷が許容範囲外と識別する
    ことを特徴とする車両用空調装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の車両用空調装置におい
    て、 前記負荷状態検出手段は燃料温度を検出し、 前記識別手段は、検出された燃料温度が、空調装置の負
    荷が許容範囲内のときの温度変化領域よりも高く設定さ
    れた限界値以上のとき前記負荷が許容範囲外と識別する
    ことを特徴とする車両用空調装置。
  4. 【請求項4】 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の
    車両用空調装置において、 前記異常回避手段は、前記負荷が許容範囲外と識別され
    たとき、前記冷媒の全量が前記燃料冷却系へ導かれるよ
    うに前記分配量調整手段を制御することを特徴とする車
    両用空調装置。
JP17880294A 1994-07-29 1994-07-29 車両用空調装置 Pending JPH0840059A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019219133A (ja) * 2018-06-22 2019-12-26 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019219133A (ja) * 2018-06-22 2019-12-26 株式会社デンソー 冷凍サイクル装置

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