JPS5833516A

JPS5833516A - 車両用空調装置

Info

Publication number: JPS5833516A
Application number: JP56132999A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Mitsui; 三井　正俊; Keizo Kushida; 櫛田　敬三
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1981-08-25
Filing date: 1981-08-25
Publication date: 1983-02-26

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】本発明は車両用空調装置に関する。

従来のカーエアコンの温度調節は主としてクーラの冷風
とヒータの温風を適度に混合することによシ車内吹出空
気温度を変化させる再熱エアミックス式と、エバ？レー
タクーラ吹出空気温度をサーモによシ検出してエアコン
のコンプレッサをオン・オフすることによシ畢内吹出空
気温度を一定に保っ吹出サーモ式に大別されている。

しかしながら、まず再熱エアミックス式は冷風と温風と
を混合するダン・平の自１ｉ１１操作にょシ自動室温調
節が可能であるが、コンプレッサが常に運転状態にある
ので、軽負荷時はヒータ杓熱分が損失となシ、車両の省
動力、鉢費低減の点で無駄が多く、次に吹出サーモ式ｔ
よ、外温。

日射相等熱負荷が変化すると、室温が変化して了い、搭
乗者が不快感を感じ　吹出温度設定値の手動による変更
の煩わしさかあシ、冷し過ぎ運転によるエアコン消９％
、力の表（ｒ駄がある等の欠点がある。

本発明はこのような事情に鑑みて提案されたもので　快
適な室温を維持するとともに消費動力を少なくする車両
用空調装置を提供することを目的とし、外温９日射量、
室温をそれぞれ検出して室温を室温設定値に維持するに
必要なエバポレータ吹田空気温度を演算するエパボレー
夕吹出空気温度演算回路と、実際のエバ、ｊｅレータ吹
出空気温度を枝出して土ｄ１′演ａ回路の出力するエバ
ポレータ吹出空気温度と比較し、前者を後者に維持する
ようにコンプレツサをオンオフ制御するコンデレッザ制
御回路とを具えたことを特徴とする。

本発明の一実施例を図面について酸、明すると、第１図
はその系統図、第２図は第１図の制側（装置を示すブロ
ック線図、第３１ン１は外温と室温設定値の差と吹出空
気温度変化音との関係を示す関数発生器２０の特性図、
第４図は本装置による冷房負荷と吹出空気温度設定値と
の関係を示す線図である。

１ず、第１図において、１は車両、２はエンジンによシ
駆動されるコンプレッサ、３は励磁コイル４を有するマ
グネットクラ、チ、５はコンデンサ、６はレシーバタン
ク、７は膨張弁、８はエバポレータ、９は送風用ファン
、）０は室温検出器、１１は日射楚°検出器、１２は外
淵検出器、１３はエバポレータ吹田空気湯度検出”４”
＜、ｚ４はマグネットクラッチ３を励磁するリレー、１
５はアイｌ’ル了ツブ用アクチュエータの市碩弁、１６
は各検出器の入力によシコンデ１／　フサ２ケオンオフ
制御して室温調節を図る制御装置である。次に、第２図
に１、いて、１７は室温設定器、Ｊ８は室温検出器１０
と室ン晶設定器ノアのそれぞれの出力を減算して室温偏
差を出力する減力−器、１９は減突器１８の出力を件数
に１倍する係数器、２０は夕ｊ渦検出器１２と室温設定
器１７のそれぞれの出力を減勢する減算器、２ノは減檜
器２０の出力をエバポレータ吹出空気温度の変化針に関
連づける関数発生器で、第３図に示すように、外温と室
温設定値との差ΔＴａの入力に対し吹出空気温度設定値
ΔＴｍａを出力することにより、外温が変化したとき、
室温を一定に維持するに必要な吹出空気温度変化１を出
力する。２２は日射音検出器１ノの出力を係数に２倍し
これを吹出空気Ｐ１度の変化量に１９１連づける係数器
、２３は加算器、２４は幸温股定器１７の出力より加宸
器２３の出力を減↑Ｉする減算器で、その出力２９は熱
負荷に応じて室温を一定に保つために必要々エバポレー
タ８からの吹出空気流度設定値を示す。

２５はリミッタ−回路で減算器２４の出力する吹出空気
温度設定値２９の下限を設定値Ａに制限し、エバポレー
タ８の凍結を防止する機能を有する。３０はリミッタ−
回路の出力でエバポレータの凍結防止も考慮した実際の
吹出温度設定値。２６は減算器、２７は減算器２６の出
力３２に上下限十Ｂを与え、十Ｂを境として０゜１を出
力するディファレンシャル要素で、コ・／デレッサ用マ
グネットクラッチのリレー１４およびアイドルアップ用
アクチュエータの箱７磁弁１５をオンオフ制御する。

ここで関数発生器２１は、外温か変化したとき、室温を
一定に維持するのに必要な吹出温度変化量を出力する機
能を有し、入力−出力の関係はあらかじめ実験で得られ
ており、その−例を第３図に示す。

同図の例では、入力−出力関係は曲線である５− が、下記式のように、吹出温度変化量ΔＴｍａを外気温
度変化１ΔＴａの１次式で近似しても良い。

ΔＴｍａ　＝　Ｋ　３ＸΔＴａ＋ｂここで、イ糸数Ｋ　、９　、　ｂはあらかじめ実験でイ
↓ｆられる。

このような装置において；（１）１ず、外温か上昇した場合は、外温検出器Ｊ’２の出力が増加し、室温設定器１７の出
力変化はないので、減勢器２ｏの出力は増加し、従っで
、関数発生器２１の出力も増加し、これにより加初器２
３の出力が増加するので、減勢器２４の出力２９が減少
し、リミッタ秒素２５を介して吹出温度設定値３０が減
少することになる。外温か上昇する以前に、コンプレッ
サが成る吹出温度設定値でオンオフ運転をしていたとす
ると、第４図に示すように、エバポレータ吹出空気温度
は、はぼ、ディファレンシャル値（２Ｂ）の変動中で吹
出温度ｔψ定値に保たれている。

この温度が、外温変化直後においては、吹出６− 温度検出器ノ３で検出されるが、吹出温度設定ｇ　、９
　ｏが減少しているので、減３９″器２６の出力３２は
減少し、ノゝイファレンシャル吸累２ｙ　ヲ介して、コ
ンプレッサは外泥土列以前よ１１も低い吹出温度設定値
の近傍でオンオフのサーモ運転をすることになる。

このことは、コンプレッサの運転時間の増加又は停止時
間の減少をきたし、冷房能力が増加するので外温の上昇
にもかかわらず、室温は設定値に維持される。

外温か低下した場合は、上記と同様の作用で、今度は、
高い吹出温度設定値の近傍で、コンプレッサがオンオフ
運転するので、コンプレッサの運転時間は減少又は停止
時間の増加で、冷房能力が減少して、室温はやはり設定
値に維持される。

（２）次に日射量が増加した場合は、日射量検出器１１の出力が増加し、これは、係数器２２
でに２倍されて、吹出温度低下針に変換され、以下は上
記（１）の場合と同様にコンプレッサの運転時間の増加
、工／＋　７１！ｌ’レ一タ吹出空気泥度の低下、冷房
能力の増加が生じ、日射による玲Ｍ負荷の増加にもかか
わらず、室温は設定値に維持される。

日射量が減少した場合は、上記と同様の作用で、コンプ
レッサの運転時間の減少、吹出温度の上昇が生じ、室温
は眼定値に紹持でれる。

（３）　　最後に、室温の検出による温度賜１節を油１
明すると、窄混の上昇が若干あった」ム合は、室温検出
器１０の出力が増加し、室温設定器１７の出力変化はな
いので減η器１８の出力２８すなわち室温偏差は増加す
る。

室温偏差２８の増加は係数器Ｊ９でに１倍されて吹出し
温度変化音となり、上記（１）　（２）と同様の作用で
、コンプレッサの運転時間の増加、吹出温度の低下、冷
房能力の増加という修正動作が行がわれ、室温Ｆｉ、設
定値に維持される。

このとき、係数器１９の係数にノがあ甘りに大きいと、
わずかな室温の変化でも、吹出温度設定値３０が大きく
変化するが、第４図に示すように、吹出温度設定値２８
によって、コンプレッサのオン点温朋、オフ点温度が決
定されるので、オン点およびオフ点温度が頻繁にかつ犬
きく変化することになシ、コンプレッサのオンオフピッ
チは不安定で変動しやすぐなる。

このことは、吹出空気温度の変動中の増大および室温の
変Ｕ＋巾の増大を惹起し、来県に不快感を与える。

逆に、係数器１９の係数に１が小さい場合は、室温の変
化に対して吹出温度設定佃３０の変化は小さいので、コ
ンプレッサのオンオフピッチは安定する。

ところが外温による吹田温度の変化、いわゆる外気補償
と、日射量による吹出温度の変化、いわゆる日射補償と
が力く、室温のフィードバックのみで室温自節をしてい
たとすると、安定運転時の室温と室温設定器との差、い
わゆる定常偏差が増大し、車輛の走行条件によっては、
室温が設定値から大きくずれてしまい、同じく、乗員に
不快感を与える。

９− しかしながら、上記（１）　、　（２）で述べたように
、本発明では、外温と日射量を検出して、車輛冷房負荷
のａ算イ１６を推定演算することにより室温を設定値に
近ずけるべく冷房能力を制御するという、いわゆるフィ
ードフォワード制御をとシいれているので　フィードバ
ックク９インＫｌは、コンプレッサのオンオフ運転を安
定に保ち得るような比較的小さな値であるが、高精度の
室温調節ができる。

以上、（１）　、　（２）　、　（３）で述べたように
、外温と日射」°の検出によるフィードフォワ−ド制御
と、室温の検出によるフィードバック制御を組み合わせ
て、快適な泥ｋ　ｔ／Ｊ節および冷房能力ミニマム制御
による省エネルギー化を実現することができる。

このような装置によれば、下記効果が奏せられる。

（１）　　コンプレッサの運転時間が室温を設定値に維
持するのに必要最小限に抑えられるので、中間期等の冷
房負荷が小さいときのクーラ消費動１０− 力の低減、したがって、車輛の燃費低減効果が大きい。

（２）一般にターラ装着車では、コンプレッサがオンす
るのと連動して、車輌アイドル運転時のスロットルバル
ブ開度を増してアイドル回転数を若干増加させるいわゆ
るアイドルアップ装置が作動して燃費の増加を招くが、
本装置によれば、アイドル運転時でも、冷房負荷が小さ
くなれば、コンプレッサの停止時間が増加し、停止時は
アイドルアップ装置の作動はなく、アイドル回転数の増
加がないので、アイドル運転時の燃費低減という効果も
発生する。

（３）　　自動的に室温が設定値に維持されるので、乗
員の快適性が向上し、また操作のわずられしさがない。

（４）　　コンプレッサが運転、停止をくり返しても、
コンプレッサがオンに転する吹出温度設定値と、オフに
転する吹出温度設定値との間にディファレンシャルヲ設
ケ、このディファレンシャルを３〜５℃位と小さく設定
しであるので、エバポレータ吹出空気温度の変動は小さ
く抑えられ、快適性が良くＡる。

要するに、本発明によれば、外淵２臼射月・。

室温をそれぞれ検出して室温を室温設定値に維持するに
必捗々エバポｌ／−タ吹出空気淵度を演算する工・勉１
？レータ吹出空気温度演鍾回路と、笑際のエバポレータ
吹出空気温度を検出して上記演＞Ｑ：　１ｒＩＪ路の出
力するエバポレータ吹出空気温度と比較し、前者を後者
に維持するようにコンプレッサをオンオフ制御するコン
ゾレッサｆｌｉｌｉ御回路とを具えたことにより、省動
力、快適性および操作性の向上を図る車両用空調装荷を
得るから、本発明は産業上極めて有益なものである。

４、図面のｆｖｌ！１庁々曲明ｕ・、１図は本発明の一実施例を示す系統図、第２図は
船１図の開側１装置を示すブロック線図、様：３図は外
温と室温設定値の差と吹出空気温度変化量との関係を示
す関数発生器２０の特性図、第４図は本装置による冷房
負荷と吹出温度設定値との関係を示す線図である。

ｌ・・・車両、２・・・コンノ１／ツサ、３・・・マグ
ネットクラッチ、４・・・励磁コイル、５・・・コソデ
ンザ、６・・・１／シーパタンク、７・・・膨張弁、８
・・・エバポレータ、９・・・送風用ファン、１０・・
・室温検出器、１１・・・日射量検出器、１２・・・外
温検出器、ノ３・・・エバポレータ吹出空気仏ｉ＃相出
器、１４・・・リレー、１５・・・電磁弁、Ｊ６・・・
１ｌｒｌ制御装置、１７・・・室温設定器、１８・・・
減算器、１９・・・係数器、２θ・・・減算器、２１・
・・関数発生器、２２・・・係数器、２３・・・加算器
、２４・・・減Ｔ’？器、２５・・・リミッタ−回路、
２６・・・減算器、２７・・・ディノア１／ンシヤル要
素、２８・・・減算器Ｊ８の出力、２９・・・減算器２
４の出力、３０・・・リミッタ−回路２５の出力、３１
・・・エバポレータ吹出空気温度、３２・・・減算器２
６の出力。

出願人復代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦１３−

Claims

【特許請求の範囲】

外温１日射量、室温をそれぞれ検出して室温を室温設定
値に維持するに必要なエバポレータ吹出空気温度を演算
するエバポレータ吹出空気温度演算回路と、実際のエバ
ポレータ吹出空気温度を検出して上記演算回路の出力す
るエバポレータ吹出空気温度と比較し、前者を後者に維
持スるようにコンプレッサをメンオフ制御するコンプレ
ッサ制御回路とを具えたことを特徴とする車両用空調装
置。